(57)【要約】  モータとインパクト機構とを含むパワーツール。インパクト機構はモータと連結され、モータによって駆動させられるハンマーと、パワーツールのノーズに位置付けられ、ハンマーからのインパクトを受けるように構成される、アンビルとを含む。パワーツールは、パワーツールのノーズに位置付けられるセンサアセンブリや、電子プロセッサも含む。センサアセンブリは、ハンマー又はアンビルの位置を示す出力信号を生成するように構成される出力位置センサを含む。電子プロセッサは、出力位置センサ及びモータに連結され、出力位置センサからの出力信号に基づいてモータを作動させるように構成される。
2019509182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力工具であって、
モータと、
該モータに連結されるインパクト機構であって、前記モータによって駆動されるハンマーと、当該動力工具のノーズに位置付けられ、前記ハンマーからのインパクトを受けるように構成される、アンビルとを含む、インパクト機構と、
前記アンビルと前記ハンマーとを収容するインパクトケースと、
該インパクトケース内に位置付けられるセンサアセンブリであって、前記ハンマーの位置及び前記アンビルの位置からなる群から選択される１つのものを示す出力信号を生成するように構成される出力位置センサを含む、センサアセンブリと、
前記出力位置センサと前記モータとに連結される電子プロセッサとを含み、
該電子プロセッサは、前記出力位置センサからの前記出力信号に基づいて前記モータを制御するように構成される、
動力工具。
【請求項２】
前記モータの回転位置を感知するように構成され、且つモータ位置フィードバック情報を前記電子プロセッサに提供するように構成される、モータ位置センサを更に含む、請求項１に記載の動力工具。
【請求項３】
前記出力位置センサは、誘導センサを含む、請求項１に記載の動力工具。
【請求項４】
前記アンビルは、前記ハンマーと係合する係合構造を含み、前記誘導センサは、前記係合構造の回転位置を検出する、請求項３に記載の動力工具。
【請求項５】
前記誘導センサは、前記誘導センサの第１の端が、第２の反対の端よりも密に配置される誘導コイルを含むよう、複数の不均一に分配された誘導コイルを含む、細長いセンサである、請求項３に記載の動力工具。
【請求項６】
前記出力位置センサは、前記ハンマーの軸方向位置を示す出力信号を生成するように構成される誘導センサを含む、請求項１に記載の動力工具。
【請求項７】
前記出力位置センサは、前記アンビルの位置を示す出力信号を生成し、前記センサアセンブリは、前記ハンマーが前記アンビルから所定の距離内にあるときを検出するように構成される第２のセンサを更に含む、請求項１に記載の動力工具。
【請求項８】
前記電子プロセッサは、前記出力位置センサから前記出力信号を受信して、前記ハンマーが前記アンビルからの前記所定の距離内にある間に受信される前記出力信号を除いて、前記第２のセンサに従って前記ハンマーが前記アンビルからの前記所定の距離の外側にある間に受信される前記出力信号に基づいて前記モータを作動させる、ように構成される、請求項７に記載の動力工具。
【請求項９】
前記センサアセンブリは、前記ハンマーの外周の径方向外側及び前記アンビルの周りで円周方向にある環状構造の上からなる群から選択される１つのものに位置付けられる、請求項１に記載の動力工具。
【請求項１０】
前記モータと前記インパクト機構との間に連結される伝動装置を更に含み、前記センサアセンブリは、前記伝動装置の前方に位置付けられる、請求項１に記載の動力工具。
【請求項１１】
前記電子プロセッサは、前記モータの速度を決定して、前記モータの前記速度に基づいて前記モータを制御する、ように構成される、請求項１に記載の動力工具。
【請求項１２】
前記電子プロセッサは、当該動力工具に接続されるバッテリの充電状態を決定して、前記バッテリの前記充電状態に基づいて前記モータへの制御信号を変更する、ように構成される、請求項１に記載の動力工具。
【請求項１３】
動力工具を作動させる方法であって、
電子プロセッサを介して、前記動力工具のモータをアクティブ化させるステップと、
前記モータを介して、前記動力工具のインパクト機構を駆動させるステップであって、該インパクト機構は、ハンマーと、該ハンマーからのインパクトを受けるように構成されるアンビルとを含み、前記インパクト機構は、インパクトケース内に収容される、ステップと、
センサアセンブリを用いて、前記ハンマー及び前記アンビルからなる群から選択される１つのものの位置を検出するステップであって、前記センサアセンブリは、前記インパクトケース内に収容される、ステップと、
前記センサアセンブリを用いて、前記ハンマー及び前記アンビルからなる群から選択される１つのものの位置を示す出力信号を生成するステップであって、前記位置は、前記センサアセンブリによって検出される、ステップと、
前記電子プロセッサを介して、前記出力信号に基づいて前記モータを制御するステップとを含む、
方法。
【請求項１４】
前記出力信号を生成するステップは、前記ハンマーが前記アンビルの所定の距離内にあることを示す出力信号を生成するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記アンビルの位置を検出するステップは、前記アンビルの係合構造の位置を検出するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記センサアセンブリのハンマー検出器を介して、前記ハンマーが前記アンビルから所定の距離内にあることを示す第２の出力信号を生成するステップと、
前記電子プロセッサを介して、前記ハンマーが前記アンビルからの前記所定の距離の外側にある間に前記センサアセンブリから受信される前記出力信号の平均に基づく平均化された出力位置を生成するステップとを更に含み、
前記モータを制御するステップは、前記電子プロセッサを介して、前記出力信号の前記平均に基づいて前記モータを制御するステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
モータ位置センサを介して、モータフィードバック信号を生成するステップを更に含み、該モータフィードバック信号は、前記モータに関するフィードバック情報を提供し、該フィードバック情報は、前記モータの位置情報を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記電子プロセッサを介して、前記モータを制御するステップは、前記ハンマーが前記アンビルに衝突していないことを前記出力信号が示すときに、第１の速度に従って前記モータを制御するステップと、前記ハンマーが前記アンビルに衝突していることを前記出力信号が示すときに、第２の速度に従って前記モータを制御するステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記センサアセンブリを用いて、前記出力信号を生成するステップは、前記ハンマーが前記アンビルに衝突していることを示す第１の出力状態と、前記ハンマーが前記アンビルに衝突していないことを示す第２の出力状態とを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記センサアセンブリを用いて、前記出力信号を生成するステップは、前記ハンマーと前記アンビルとの間の距離を示すアナログ信号を生成するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記センサアセンブリを用いて、前記出力信号を生成するステップは、前記アンビルの径方向位置を示すアナログ信号を生成するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記モータを制御するステップは、前記電子プロセッサを用いて、前記動力工具に電力供給する電源のバッテリ電圧に基づいてモータ制御信号のデューティ比を制御するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記電子プロセッサで、モータ位置センサからの信号を受信するステップを更に含み、
前記モータを制御するステップは、前記モータ位置センサからの前記信号に基づいて前記モータを制御するステップを含む、
請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
この出願は、その全文を本明細書中に参照として援用する２０１６年２月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／２９９，８７１号の優先権を主張し、更に、その全文を本明細書中に参照として援用する２０１６年８月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／３７４，２３５号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、インパクトツール(衝撃工具)内のアンビル(金床)の位置を監視することに関する。
【発明の概要】
【０００３】
幾つかの実施形態において、パワーツール(動力工具)(power  tool)が、所望の出力特性を達成するように作動される。例えば、パワーツールは、特定のトルク、ナット張力などを達成するよう作動させられることがある。幾つかの実施形態では、一定のトルク出力が、アンビルに送達される(delivered)一定数のインパクトを達成することによって、同じ適用(application)の反復的な試行を通じて生成される。そのような実施形態において、パワーツールは、トルク変換器の使用を必要とせずに、トルク特異なインパクトドライバ及びレンチの挙動を密接に近似させる。パワーツールがアンビルに送達されるインパクトの回数をより正確に決定すればするほど、パワーツールは特定のトルク又は他の出力特性をより正確に達成する。
【０００４】
アンビル位置の直接的な測定値を監視（モニタリング）することによって、パワーツールはインパクト検出アルゴリズムを使用してインパクトを検出することができ、検出されるインパクトは、例えば、ブロー計数モード(blow  counting  mode)及びアドバンストブロー計数モード(advanced  blow  counting  mode)において使用されてよい。これらのモード及び他のモードにおいて、パワーツールは、検出されるインパクトの回数に基づいてモータを停止させ、調整し、又は他の方法で制御することがある。従って、パワーツールは、パワーツールのインパクトを、アンビルの位置に基づいて一定の回数に制限することができる。パワーツールは、アンビルの位置を直接的に監視することによって、角距離モード(angle  distance  mode)、ナット回転モード(turn-of-nut  mode)、及び一定エネルギモード(constant  energy  mode)を実装してもよい。
【０００５】
１つの実施形態において、本発明は、ハウジングと、ハウジングによって支持されるアンビルと、ハウジング内に位置付けられるモータと、モータに機械的に連結され且つモータによって駆動させられるハンマーとを含む、パワーツールを提供する。ハンマーは、アンビルを駆動させて、複数のインパクト（衝撃）をアンビルに送達するように構成される。パワーツールは、出力位置センサも含む。パワーツールは、モータ及び出力位置センサに電気的に連結されるコントローラも含む。コントローラは、出力位置センサからの出力に基づいてアンビル位置を監視し、インパクトがアンビルに送達されるときをアンビル位置に基づいて決定し、アンビルに送達されるインパクトの回数がインパクト閾値を超えるときにパワーツールの作動を変更する、ように構成される。
【０００６】
他の実施形態において、本発明は、ハウジング、ハウジングによって支持されるアンビルと、ハウジング内に位置付けられ且つアンビルを駆動させるように構成されるモータと、モータに機械的に連結されるハンマーとを含む、パワーツールを提供する。ハンマーは、複数のインパクトをアンビルに送達することによってインパクト付与作動(impacting  operation)を実行するように構成される。パワーツールは、出力位置センサや、コントローラも含む。コントローラは、モータ及び出力位置センサに電気的に連結される。コントローラは、出力位置センサからの出力に基づいてアンビル位置を決定し、インパクト付与作動のパラメータを計算し、計算されるパラメータをパラメータ閾値と比較する、ように構成される。コントローラは、計算されるパラメータがパラメータ閾値よりも大きいときに、パワーツールの作動を変更するようにも構成される。
【０００７】
本発明の他の態様は、詳細な記述及び添付の図面の考察によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの実施形態に従ったパワーツールを例示している。
【０００９】
【図２】図１のパワーツールのノーズ部分を例示している。
【００１０】
【図３】パワーツールのブロック図を例示している。
【００１１】
【図４】ブロー計数モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００１２】
【図５】アドバンストブロー計数モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００１３】
【図６】外部デバイスによって生成されるユーザインターフェースの例示的なスクリーンショットである。
【００１４】
【図７】角距離モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００１５】
【図８】外部デバイスによって生成されるユーザインターフェースの他の例示的なスクリーンショットである。
【００１６】
【図９】ナット回転モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００１７】
【図１０】外部デバイスによって生成されるユーザインターフェースの他の例示的なスクリーンショットである。
【００１８】
【図１１】一定エネルギモードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００１９】
【図１２】外部デバイスによって生成されるユーザインターフェースの他のスクリーンショットである。
【００２０】
【図１３】時間の経過に伴うアンビルの回転位置の変化を示すグラフである。
【００２１】
【図１４】第２の実施形態に従ったインパクト機構の横断面図である。
【００２２】
【図１５】ギアケースが取り外された第２の実施形態に従ったインパクト機構の部分の正面図である。
【００２３】
【図１６】第３の実施形態に従った出力位置センサの正面図である。
【００２４】
【図１７】図１６の出力位置センサを使用してパワーツールのアンビル位置を決定する方法を例示するフローチャートである。
【００２５】
【図１８】第４の実施形態に従ったインパクト機構の斜視図である。
【００２６】
【図１９】第４の実施形態に従ったインパクト機構の側面図である。
【００２７】
【図２０】第４の実施形態に従ったハンマー検出器の正面図である。
【００２８】
【図２１Ａ】第５の実施形態に従ったインパクト機構を含む図１の断面線２１−２１に沿って取られたパワーツールの断面図である。
【００２９】
【図２１Ｂ】第５の実施形態に従った隔離されたインパクト機構の側面図である。
【００３０】
【図２１Ｃ】第５の実施形態に従ったインパクト機構の分解図である。
【００３１】
【図２１Ｄ】第５の実施形態に従ったハンマー検出器の分解斜視図である。
【００３２】
【図２２】第５の実施形態に従ったハンマー検出器の部分正面図である。
【００３３】
【図２３】第６の実施形態に従ったハンマー検出器の概略図である。
【００３４】
【図２４】第７の実施形態に従ったハンマー検出器の概略図である。
【００３５】
【図２５】第８の実施形態に従った出力位置センサの正面図である。
【００３６】
【図２６】第８の実施形態に従った出力位置センサの概略図である。
【００３７】
【図２７】第９の実施形態に従った出力位置センサの概略図である。
【００３８】
【図２８】第１０の実施形態に従った出力位置センサの磁気リングの概略図である。
【００３９】
【図２９】停止までの時間モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４０】
【図３０】最小角度モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４１】
【図３１】降伏制御モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４２】
【図３２】閉ループ速度制御モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４３】
【図３３】トルク制御モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４４】
【図３４】トルク制御モードと関連付けられるグラフィカルユーザインターフェースを例示する例示的なスクリーンショットである。
【図３５】トルク制御モードと関連付けられるグラフィカルユーザインターフェースを例示する例示的なスクリーンショットである。
【００４５】
【図３６】適応ＰＷＭ速度制御モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４６】
【図３７】耳付きナット制御モードと関連付けられるグラフィカルユーザインターフェースを例示する例示的なスクリーンショットである。
【００４７】
【図３８】差動インパクト付与モードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【００４８】
【図３９】コンクリートアンカモードと関連付けられるグラフィカルユーザインターフェースの例示的なスクリーンショットである。
【００４９】
【図４０】コンクリートアンカモードにおけるパワーツールの作動を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明のあらゆる実施形態を詳細に説明する前に、本発明はその適用において以下の記述に記載する或いは以下の図面に例示する構造の詳細及びコンポーネント（構成要素）の配置に限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施され或いは実行されることが可能である。また、本明細書で使用する表現及び用語は記述の目的のためにあり、限定として考えられるべきでないことが理解されるべきである。本明細書における「含む(including)」、「含む(comprising)」又は「有する(having)」、及びそれらの変形の使用は、その後に列挙される品目（アイテム）及びそれらの均等物ならびに追加的な品目を含むことを意図する。「取り付けられる(mounted)」、「接続される(connected)」及び「連結される(coupled)」という用語は広義に使用され、直接的及び間接的に取り付けること、接続すること、及び連結することを包含する。更に、「接続される」及び「連結される」は、物理的又は機械的な接続又は連結に限定されず、直接的であれ間接的であれ、電気的な接続又は連結を含むことができる。
【００５１】
本発明を実施するために、複数のハードウェア及びソフトウェアベースのデバイス、並びに複数の異なる構造的コンポーネントが利用されてよいことが留意されるべきである。更に、以下の段落で記載するように、図面に例示する具体的なコンフィギュレーション(設定)(configurations)は、本発明の実施形態を例示することを意図しており、他の代替的なコンフィギュレーションが可能である。「プロセッサ」、「中央処理装置」及び「ＣＰＵ」という用語は、特段の断りのない限り、互換性がある。「プロセッサ」又は「中央処理装置」又は「ＣＰＵ」という用語が、特定の機能を実行するユニットを特定するものとして使用される場合、それらの機能は、特段の断りのない限り、単一のプロセッサ、又は並列プロセッサ、直列プロセッサ、タンデムプロセッサ、若しくはクラウド処理／クラウドコンピューティングコンフィギュレーションを含む、任意の形態に構成される多数のプロセッサによって実行されることができることが理解されるべきである。
【００５２】
図１は、直流（ＤＣ）モータ１５を組み込んでいるパワーツール１０(動力工具)(power  tool)を例示している。パワーツール１０のようなブラシレスモータパワーツールでは、コントローラからの制御信号によってスイッチング素子(switching  elements)を選択的に有効又は無効にして、電源（例えば、バッテリパック）からの電力を選択的に適用して、ブラシレスモータを駆動させる（例えば、制御する）。パワーツール１０は、ハンドル部分２５とモータハウジング部分３０とを備えるハウジング２０を有する、ブラシレスインパクトレンチ(brushless  impact  wrench)である。モータハウジング部分３０は、出力ユニット４０を収容するインパクトケース３５（衝撃ケース）に機械的に連結される。インパクトケース３５は、パワーツール１０のノーズ(nose)を形成し、幾つかの実施形態では、ハウジング２０とは異なる材料で作られることがある。例えば、インパクトケース３５は金属であることがあるのに対し、ハウジング２０はプラスチックであることがある。パワーツール１０は、更に、モード選択ボタン４５(mode  select  button)と、正逆セレクタ５０(forward/reverse  selector)と、トリガ５５(trigger)と、バッテリインターフェース６０(battery  interface)と、ライト６５(light)とを含む。図２に例示するパワーツール１０はインパクトレンチであるが、本記述は、例えば、ハンマードリル、インパクトホールソー、インパクトドライバ、及び同等物のような、他のインパクトツールにも当て嵌まる。
【００５３】
パワーツール１０は、アンビル７０と、インパクトケース３５内に位置付けられ、伝動装置７７(transmission)を介してモータ１５に機械的に結合される、ハンマー７５とを含む、インパクト機構６７（衝撃機構）も含む。伝動装置７７は、例えば、モータ１５からの回転出力をインパクト機構６７に、特にハンマー７５に伝達するよう、ギア又は他の機構を含んでよい。伝動装置７７は、例示の実施形態では、インパクトケース３５にも連結される、ギアケース７８（図２１Ａ）によって支持されている。ギアケース７８は、ハウジング２０にも連結されている。ハンマー７５は、バネ８０を介してアンビル７０と係合するよう、軸方向に付勢されている。ハンマー７５は、アンビル７０に定期的に衝突して、パワーツール１０によって送達されるトルクの量を増大させる（例えば、アンビル７０は、出力ユニット４０を駆動させる）。アンビル７０は、アンビル７０の部分と回転的に固定される係合構造８５を含む。係合構造８５は、ハンマー７５と係合して、ハンマー７５からインパクト（衝撃）を受け取るよう、複数の突起９０（例えば、例示の実施形態では２つの突起）を含む。インパクト付与事象又はインパクト付与周期の間に、モータ１５が回転し続けると、パワーツール１０はより高い抵抗を受け、ハンマー７５に連結されるバネ８０を巻き上げる。バネ８０が圧縮すると、バネ８０はモータ１５に向かって収縮し、ハンマー７５がアンビル７０から外れて、前方に押し寄せてアンビル７０に衝突して再び係合するまで、ハンマーに沿って動く。インパクトは、バネ８０がアンビルを解放して、ハンマー７５がアンビル７０に衝突する、事象を指す。インパクトは、アンビル７０によって送達されるトルクの量を増加させる。
【００５４】
図２に示すように、インパクトレンチ１０は、アンビル７０にも回転可能に固定されるカバー９５も含む（即ち、カバー９５は、アンビル７０に対して回転しない）。カバー９５は、カバー９５の表面の周りに均等に離間する複数の歯１００及び溝１０５を含む。カバー９５の歯１００及び溝１０５は、センサがアンビル７０の位置、速さ、及び加速度を直接的に決定することを可能にする。幾つかの実施形態において、カバー９５は、アンビル７０と一体的に形成される。幾つかの実施形態において、カバー９５は、カバー９５と係合構造８５が一体成形品形成するよう、係合構造８５と一体的に形成される。他の実施形態では、図１４〜図１５に示すように、インパクトレンチ１０は、カバー９５を含まない。
【００５５】
図３は、電源１１５と、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１２０、モータ１５と、（単にホールセンサとも呼ぶ）ホール効果センサ１２５、出力位置センサ１３０、コントローラ１３５、ユーザ入力１４０、及び他のコンポーネント１４５（バッテリパック燃料計、作業灯（ＬＥＤ）、電流／電圧センサなど）を含む、ブラシレスパワーツール１０の単純化されたブロック図１１０を例示している。電源１１５は、パワーツール１０の様々なコンポーネントにＤＣ電力を提供し、パワーツールバッテリパックであってよく、パワーツールバッテリパックは、再充電可能であり、例えば、リチウムイオン電池技術を使用する。幾つかの場合において、電源１１５は、標準的な壁コンセントに連結されるツールプラグからＡＣ電力（例えば、１２０Ｖ／６０Ｈｚ）を受け取ってよく、次に、受け取った電力をフィルタリングし、調整し、且つ整流して、ＤＣ電力を出力してよい。
【００５６】
各ホールセンサ１２５は、ロータの磁石がそのホールセンサの面を横断して回転するときの表示（例えば、パルス）のような、モータフィードバック情報を出力する。ホールセンサ１２５からのモータフィードバック情報に基づいて、コントローラ１３５は、ロータの位置、速度、及び加速度を直接的に決定することができる。ロータ位置の直接的な測定とは対照的に、ホールセンサ１２５は、追加的に、アンビル７０の位置に関する間接的な情報を提供することができる。出力位置センサ１３０は、アンビル７０の位置に関する情報を出力する。例示の実施形態において、出力位置センサ１３０は、電磁場を生成して、電磁場の変化に基づいて物体の存在（又は近接性）を検出するように構成される、誘導センサである。幾つかの実施形態では、出力位置センサ１３０を、センサアセンブリ、アンビルセンサ、又はアンビル位置センサと呼ぶこともある。例示の実施形態において、出力位置センサ１３０は、アンビル７０のカバー９５と整列させられる。出力位置センサ１３０は、カバー９５の各歯１００が出力位置センサ１３０によって生成される電磁場を通るときを検出する。各歯１００は、溝１０５の１つによって均等に分離されるので、各歯１００の出力位置センサ１３０による検出は、アンビル７０が所定の角距離（例えば、３度）だけ回転したことを示す。歯１００が電磁場を通る度に、出力位置センサ１３０は正の電圧を生成し、幾つかの実施形態では、溝１０５の１つが電磁場を通る度に、出力位置センサ１３０は負の電圧を生成する。アンビル７０について複数の位置測定値が時間の経過に亘って分析されるときに、アンビル７０に関する他の測定値（例えば、速度、加速度など）を導き出すことができる。従って、出力位置センサ１３０は、コントローラ１３５がアンビル７０の位置、速度及び／又は加速度を直接的に決定するために使用する、直接的な情報を提供する。幾つかの実施形態では、出力位置センサ１３０を使用して、ロータ位置及び／又は動作の間接的な測定値を提供してよい。
【００５７】
例示の実施形態において、出力位置センサ１３０は、パワーツール１０のノーズにあるインパクトケース３５内に収容されている。出力位置センサ１３０は、伝動装置７７の前方に（例えば、出力ユニット４０により近く）位置付けられている。戻って図２を参照すると、パワーツール１０のインパクトケース３５は、センサブロック１４７を収容するように構成された穴１４６を含む。センサブロック１４７は、出力位置センサ１３０を固定する凹み部分１４８を含む。センサブロック１４７は、センサブロック１４７の周囲が穴１４６の周囲に当接するよう、穴１４６内に嵌合するような大きさにされる。センサブロック１４７が穴１４６内に位置付けられるとき、センサブロック１４７の背面は、パワーツール１０のノーズ３５の残部と滑らかな又は平坦な表面を形成する。換言すれば、センサブロック１４７が穴１４６内に位置付けられるとき、センサブロック１４７及びパワーツール１０のインパクトケース３５の残部は一体成形品を形成するように見える。他の実施形態において、凹み部分１４８は、パワーツール１０のインパクトケース３５の残部を形成し、出力位置センサ１３０は、パワーツール１０のインパクトケース３５の内面に配置される。図１４〜図１５に示すような他の実施形態において、出力位置センサ１３０は、パワーツール１０内に異なって組み込まれてよい。
【００５８】
コントローラ１３５は、モード選択ボタン４５で動作モードを選択すること、トリガ５５を押し下げること、又は順方向／逆方向セレクタ５０をシフトさせることなどによって、ユーザ入力１４０からユーザ制御を受信する。モータフィードバック情報及びユーザ制御に応答して、コントローラ１３５は、ＦＥＴ１２０を制御してモータ１５を駆動させる制御信号を送信する。ＦＥＴ１２０を選択的に有効又は無効にすることによって、電源１１５からの電力をモータ１５のステータコイルに選択的に適用して、ロータの回転を引き起こす。図示していないが、コントローラ１３５、出力位置センサ１３０、及びパワーツール１０の他のコンポーネントは、電源１１５がそれらに電力を供給するよう、電源１１５に電気的に連結される。
【００５９】
例示の実施形態において、コントローラ１３５は、電子プロセッサ又はマイクロコントローラによって実装される。幾つかの実施形態において、コントローラ１３５を実装するプロセッサは、例えば、作業灯６５及び／又は燃料計の操作、使用データの記録、外部デバイスとの通信、及び同等のことのような、パワーツール１０の他の態様も制御する。幾つかの実施形態において、パワーツール１０は、パワーツール１０のハンマー部分によって実行されるインパクトの回数に基づいてモータの動作を制御するように構成される。コントローラ１３５は、アンビル７０の加速度及び／又は位置の変化を監視して、パワーツール１０によって実行されるインパクトの回数を検出し、相応してモータ１５を制御する。アンビル位置を直接的に監視することによって、コントローラ１３５は、ツールのバッテリ充電及びモータ速度の全範囲に亘って（即ち、バッテリ充電又はモータ速度に拘わらず）インパクトの回数を効果的に制御することができる。
【００６０】
パワーツール１０は、様々なモードで動作する。各モードは、異なる構成(features)がパワーツール１０によって実行されることを可能にし、ユーザのために特定の適用を容易にする。パワーツール１０の現在の動作モードは、ユーザ入力１４０を介してユーザによって選択される。モード選択を受信するために、ユーザ入力１４０は、パワーツール１０の外部にある手動操作可能なスイッチ又はボタン（例えば、モード選択ボタン４５）を含んでよい。
【００６１】
幾つかの実施形態において、パワーツール１０は、外部デバイス１４７（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、及び同等物）と通信するように構成される通信回路１４６（例えば、送受信器又は有線インターフェース）を含む。外部デバイス１４７は、ユーザから様々な制御パラメータを受信するグラフィカルユーザインターフェース（例えば、図１０を参照）を生成する。グラフィカルユーザインターフェースは、ユーザにモードプロファイルを提示する。モードプロファイルは、各構成と関連付けられる一群の選択構成及びセレクタを含む。例えば、第１のモードプロファイルは、モータ速度構成と、作業灯構成を含んでよい。第１のモードプロファイルは、更に、作業灯の明るさ及びモータ速度の特定のパラメータ値を規定する。グラフィカルユーザインターフェースはユーザからの選択を受信して、どの構成が各モードプロファイルに含められるかを特定し、選択される構成についてのパラメータ値を定める。パラメータは、絶対値（例えば、１５００ＲＰＭ又は１５回転）として、パーセンテージ（例えば、最大ＲＰＭの７５％）として、或いはコントローラ１３５がパワーツール１０の動作を制御するための絶対値に変換することができる他のスケール（例えば、１〜１０の間の接合剛性(joint  stiffness)）を使用して、特定されてよい。
【００６２】
グラフィカルユーザインターフェースは、特定のモードプロファイルをパワーツール１０に送信するというユーザからの指示も受信する。次に、外部デバイスは、パワーツール１０にモードプロファイルを送信する。パワーツール１０は、モードプロファイルを受信し、パワーツール１０のメモリ（例えば、コントローラ１３５のメモリ及び／又は別個のメモリ）内にモードプロファイルを格納する。次に、パワーツール１０（例えば、コントローラ１３５）は、パワーツール１０のための動作モードの選択を受信し、トリガ５５の押下げを検出する。次に、コントローラ１３５は、選択した動作モードに従ってパワーツール１０を作動させる。選択した動作モードに基づいて、コントローラ１３５は、異なる条件の下でパワーツール１０の動作を中止してよい。例えば、コントローラ１３５は、所定の回数のインパクトがアンビル７０に送達された後に、モータ１５を駆動させることを停止してよく、且つ／或いは、コントローラ１３５は、パワーツール１０が動作及び／又はタスクの途中にあるとしても、トリガ５５の解放がコントローラ１３５によって検出されるときに、パワーツール１０の作動を中止してよい。
【００６３】
例示の実施形態において、パワーツール１０は、ブロー計数モード(blow  counting  mode)、アドバンストブロー計数モード(advanced  blow  counting  mode)、角距離モード(angular  distance  mode)、ナット回転モード(turn-of-nut  mode)、及び一定エネルギモード(constant  energy  mode)で作動することができる。幾つかの実施形態において、これらのモードの各々は、モードプロファイルに組み込まれることができる構成と考えられることができる。上記で議論したように、各モードプロファイルは、パワーツール１０の動作を制御するために同時に又は順次式に使用することができる２つ又はそれよりも多くの構成を有することができる。同様に、パワーツール１０の同時の及び／又は順次式の制御のために、これらのモードのうちの２つ又はそれよりも多くを単一のモードプロファイル内で組み合わせて使用することができる。
【００６４】
図４は、ブロー計数モードにおけるパワーツール１０の動作を例示している。ブロー計数モードの間に、コントローラ１３５は、選択したモード及びトリガの引張り(trigger  pull)に従ってモータ１５を駆動させる（ステップ１４９）。次に、コントローラ１３５は、モータ電流が電流閾値以上であるか否かを決定することによって、インパクト付与動作が開始したことを決定する（ステップ１５０）。モータ電流が電流閾値以上であるとき、コントローラは、インパクト付与動作が開始したことを決定する。さもなければ、モータ電流が電流閾値より下のままであるならば、コントローラ１３５は、インパクト非付与（例えば、連続）動作が実行させられていることを決定し、コントローラ１３５は、モード及びトリガの引張りに従ってモータを駆動し続ける。他の実施形態において、コントローラ１３５は、例えば、モータ速度のような、パワーツール１０の他のパラメータを監視することによって、インパクト付与動作が開始したことを決定してよい。次に、コントローラ１３５は、定期的なアンビル位置測定を通じてアンビル７０の位置を監視して、所定の回数のインパクトがアンビル７０に送達されるまで、ハンマー７５からアンビル７０によって受け取られるインパクトの回数を決定する。以前に議論したように、モータ１５は、バネ８０を巻き上げる。バネ８０が巻き上がると、モータ１５への負荷は増大する。次に、モータ１５は、負荷の増加に応答して、遅くなる（減速する）。最終的に、ハンマー７５はアンビル７０を外し、バネ８０は解放される。バネ８０が解放されると、ハンマー７５は前方に押し寄せて、アンビル７０に衝突することにより、インパクトを生成し、アンビル７０を少なくとも所定の量（例えば、位置閾値）だけ回転させる。アンビル７０が所定量だけ回転したことをコントローラ１３５が検知すると、コントローラ１３５は、インパクトカウンタ（衝撃カウンタ）を増分させる。モータ１５の動作は、特定の回数のインパクトがアンビル７０に送達されるまで続く。
【００６５】
図４に示すように、ブロー計数モードにおいて、コントローラ１３５は、ステップ１５２において出力位置センサ１３０を使用してアンビル７０の位置を測定する。コントローラ１３５は、（例えば、現在のアンビル位置を以前のアンビル位置と比較することによって）アンビル７０の位置の変化を計算し（ステップ１５３）、アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ１５５）。位置閾値は、ハンマー７５がインパクトを送達するときにアンビル７０が回転させられる最小の量を示す。アンビル位置の変化が位置閾値を超えていないことをコントローラ１３５が決定するならば、コントローラ１３５はモータ１５の作動を継続し、アンビル位置を監視する（ステップ１５２）。アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きいことをコントローラ１３５が検出するとき、コントローラ１３５はインパクトカウンタを増分させる（ステップ１６０）。次に、コントローラ１３５は、現在のインパクトカウンタがインパクト閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ１６５）。インパクト閾値は、パワーツール１０の動作が変更される前にアンビル７０に送達されるべきインパクトの回数を決定する。現在のインパクトカウンタがインパクト閾値を超えないならば、コントローラ１３５は、インパクトカウンタが所望の回数のインパクトに達するまで、モータ１５を作動させ続ける。
【００６６】
インパクトカウンタがインパクト閾値よりも大きいとき、コントローラ１３５は、モータ１５の動作を変更し（ステップ１７０）、インパクトカウンタをリセットする（ステップ１７５）。例えば、モータ動作の変更は、モータ１５を停止させること、モータ１５の速度を増大させること又は減少させること、モータ１５の回転方向を変更すること、及び／又はモータ動作の他の変更を含むことができる。前述のように、幾つかの実施形態において、ブロー計数モードは、単一モード内に他の構成と組み合わされる構成であることができる。そのような実施形態において、モータ動作の特定の変化は、ブロー計数モードとの組み合わせにおいて使用される他の構成に依存し得る。例えば、あるモードプロファイルは、モータの駆動速度が検出されるインパクトの回数に基づいて変化するよう、駆動速度構成をブロー計数モードと組み合わせてよい。例えば、パワーツール１０は、５回のインパクトが送達されるまで低速で回転し、次に、１０回の追加的なインパクトが送達されるまで、駆動速度を中速まで増加させ、最終的に、５回の追加的なインパクトが送達されるまで、ほぼ最大速度に増大するように、構成されてよい。この例において、パワーツール１０は、合計２０回のインパクトを送達し、低速、中速、及び高速で作動する。他の実施形態では、他の構成がブロー計数モードと組み合わされる。
【００６７】
アドバンストブロー計数モードにおいて、パワーツール１０は、パワーツール１０が図４に関して上述したブロー計数モードにあるときと同様に作動する。しかしながら、アドバンストブロー計数モードにおいて、コントローラ１３５は、表面とファスナとの間の接合部(joint)が所定の剛性に達した後に、アンビル７０に送達されるインパクトの回数をカウントし始めるだけである。コントローラ１３５は、ハンマー７５からの受け取るインパクトに応答して、アンビル７０が移動した回転距離に基づいて、接合剛性を決定する。コントローラ１３５は、アンビル７０が移動した回転距離が比較的高いときに低い剛性を決定する。アンビル７０が移動した回転距離が減少するとき、コントローラ１３５によって計算される剛性は増加する。幾つかの実施形態において、パワーツール１０を負荷なしで運転することによっては、剛性の測定値を較正する。その場合、特定の接合部で計算される接合剛性は、パワーツール１０が無負荷のときに計算される剛性に対するものである。
【００６８】
図５は、パワーツール１０がアドバンストブロー計数モードで作動するときにコントローラ１３５によって実行される方法を例示しており、インパクトは、接合部が所定の剛性に達した後にのみカウントされる。図５に示すように、コントローラ１３５は、選択したモード及びトリガの引張りに従ってモータ１５を駆動させる（ステップ１７８）。次に、コントローラ１３５は、モータ電流を監視することによって、インパクト付与動作の開始を決定する（ステップ１７９）。具体的には、コントローラ１３５は、モータ電流が電流閾値以上であるときに、インパクト付与動作が開始したことを決定する。他の実施形態において、コントローラ１３５は、他のパラメータ（例えば、モータ速度）を監視して、インパクト付与動作が開始するときを決定してよい。コントローラ１３５は、図４に関して実行したように、アンビル７０の位置を測定する（ステップ１８０）。次に、コントローラ１３５は、現在のアンビル位置及び以前のアンビル位置に基づいて、アンビル位置の変化を計算する（ステップ１８５）。コントローラ１３５は、アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きいか否かを決定することに進むことにより、インパクトがアンビル７０に送達されたことを示す（ステップ１９０）。アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きくないならば、コントローラ１３５は、モータの駆動及びアンビル位置の監視を続ける（ステップ１８０）。
【００６９】
他方、アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きいならば、コントローラ１３５は、アンビル位置の変化に基づいて接合剛性を計算する（ステップ１９５）。換言すれば、コントローラ１３５は、インパクトが生じたか否かを最初に決定し、インパクトが生じたならば、コントローラ１３５は、計算されたアンビル位置の変化を使用して接合剛性を計算する。次に、コントローラ１３５は、計算された剛性が剛性閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ２００）。計算された剛性が依然として剛性閾値よりも大きくないならば、コントローラ１３５は、モータの駆動及びアンビル位置の監視を続ける（ステップ１８０）。しかしながら、計算された剛性が剛性閾値よりも大きいならば、コントローラ１３５は、インパクトカウンタを１だけ増分させる（ステップ２０５）。次に、コントローラ１３５は、図４のステップ１６５と同様に、インパクトカウンタがインパクト閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ２１０）。インパクトカウンタが依然としてインパクト閾値よりも大きくないならば、コントローラ１３５は、モータの駆動及びアンビル位置の監視を続ける（ステップ１８０）。ひとたびインパクトカウンタがインパクト閾値よりも大きくなると、コントローラ１３５は、図４に関して上述したように、モータ作動を変更し、インパクトカウンタをリセットする（ステップ２１５）。前述のように、幾つかの実施形態において、アドバンストブロー計数モードは、モードプロファイル内で使用される構成のうちの１つである。そのような実施形態において、アドバンストブロー計数モードは、例えば、モータの駆動速度、ファスナのための標的トルク、及び同等物のような、モード内で提供される他の設定可能な構成(configurable  features)と組み合わせられてよい。
【００７０】
図６は、パワーツール１０と通信する外部デバイスによって生成されるユーザインターフェースの例示的なスクリーンショットを例示している。幾つかの実施形態では、パワーツール１０の動作をプログラムするために外部デバイスを使用することができる。例えば、図６に示すように、外部デバイスは、グラフィカルユーザインターフェースを生成することができ、グラフィカルユーザインターフェースは、例えば、（図５のステップ２００において使用される剛性閾値を特定する）所望の接合剛性及びモータ動作の変更前にアンビル７０に送達されるべきインパクトの回数のユーザ選択を受け取るように構成される、複数のセレクタ（例えば、スライダ）を含む。幾つかの実施形態において、ユーザは、コントローラ１３５によって使用される各パラメータを特定しない。むしろ、グラフィカルユーザインターフェースは、ユーザから締付け用途の特性（例えば、ファスナの種類、材料など）を受け取り、外部デバイスは、コントローラ１３５によって使用されるべきパラメータを決定する。図６は、接合剛性のためのセレクタ及びインパクト閾値のためのセレクタを例示しているが、パワーツール１０がブロー計数モードで作動するとき、接合剛性のためのセレクタは不要であり、従って、省略されてよい。
【００７１】
図７は、パワーツール１０が角距離モードで作動するときのパワーツール１０の動作を例示している。角距離モードにおいて、コントローラ１３５は、アンビルが所定の回転距離を回転したときも決定することもでき、アンビル７０の角位置に基づいてモータ１５を制御することができる。図７のフローチャートに示すように、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってモータ１５を駆動させる（ステップ２１８）。コントローラ１３５は、ファスナの着座(seating)も検出する（ステップ２２０）。例示の実施形態において、コントローラ１３５は、各インパクトに応答してアンビル７０の角変位を監視することによって、ファスナが着座していることを決定する。ファスナが着座すると、アンビル７０の角変位の量は減少する。従って、インパクトに応答したアンビル７０の角変位が特定の角変位閾値未満であるならば、コントローラ１３５は、ファスナが着座したことを決定する。ファスナの着座が生じるまで、コントローラ１３５は、選択されるモード及び検出されるトリガの引張りに従ってモータ１５を動作させ続ける。ファスナが着座したことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０を使用してアンビルの位置を測定し（ステップ２２５）、アンビル７０が所望の回転距離まで回転するまでモータ１５を所望の方向に作動させ続ける（ステップ２１８）。アンビル７０がファスナの着座後に所望の回転距離に未だ回転していないことをコントローラ１３５が決定するならば、コントローラ１３５は、トリガ５５の引張りに従ってモータ１５を作動させ続ける（ステップ２３５）。他方、アンビル７０がファスナの着座後に所望の回転距離に回転したことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、モータ１５の動作を変更する（ステップ２４０）。図４に関して上記で説明したように、モータの動作を変更することは、モータの方向を変更すること、モータを停止させること、モータ１５の回転速度を変更すること、及びパワーツール１０のための選択された動作モードに基づく変化を含む。
【００７２】
図８は、ファスナの着座後に所望の角距離のユーザ選択を受信するように構成されたグラフィカルユーザインターフェースの例示的なスクリーンショットを例示している。図８に示すように、グラフィカルユーザインターフェースは、アンビル７０がひとたび所望の回転距離だけ回転すると、所望の回転距離及びモータの動作に対する所望の変更を指定するパラメータ選択をユーザから受け取ることができる。ファスナの着座後にアンビル７０を所定の回転距離だけ回転させることは、コントローラ１３５がファスナを特定のファスナ張力に締め付けることを可能にすることがある。幾つかの実施形態では、アンビル７０が所定の回転距離だけ回転した後にモータ動作を変更する代わりに、コントローラ１３５は、特定のファスナ張力にひとたび達すると、ファスナ張力を計算して、モータ１５の動作を変更してよい。例えば、コントローラ１３５は、アンビル７０の回転変位に基づいてファスナ張力を計算してよく、計算されたファスナ張力を所定の張力閾値と比較してよい。コントローラ１３５は、所定の張力閾値に達するまで、モータ１５を作動し続けてよい。所定の張力閾値に達すると、コントローラ１３５は、モータ１５の動作を変更してよい。
【００７３】
図９は、ナット回転モード中のパワーツール１０の動作を例示しており、図１０は、ナット回転モードのためのパラメータ値の選択を受け取るように構成されたユーザインターフェースの例示的なスクリーンショットを例示している。図１０に示すように、グラフィカルユーザインターフェースは、ナットが締め付けられるためにナットに対して行われなければならない目標回転回数及びモータ速度パラメータをユーザから受け取ることができる。一例として、目標回転回数は、例えば、特定のジョブ又はタスクについての工学的仕様に基づいてユーザに提供される。ナット回転モードの間に、コントローラ１３５は、選択されるモード及び検出されるトリガの引張りに従ってモータ１５を駆動させる（ステップ２４３）。コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０を使用してアンビルの位置も測定し（ステップ２４５）、例えば、アンビル位置の変化を監視することによって、アンビル７０が所定の距離だけ回転したか否かを決定する（ステップ２５０）。アンビル７０が所定の距離だけ回転していないならば、コントローラ１３５はモータ１５を作動させ続ける。所定の距離は、ナットによって行われる単一の回転又は回転の部分を示す。従って、アンビル７０が所定の距離だけ回転したとき、コントローラ１３５は、回転カウンタを１だけ増分させる（ステップ２５５）。次に、コントローラ１３５は、回転カウンタが回転閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ２６０）。回転閾値は、ナットが締め付けられるために実行されるべきユーザが特定する回転回数を示す。回転カウンタが回転閾値よりも大きくないならば、コントローラ１３５はモータ１５を作動させ続け、ステップ２４５に戻る。回転カウンタが回転閾値よりも大きいとき、コントローラ１３５は、図４に関して上記で議論したように、モータ１５の動作を変更し（ステップ２６５）、回転カウンタをリセットする（ステップ２７０）。例えば、図１０を参照すると、モータ１５はステップ２６５においてモータ速度パラメータスライダによって特定される速度に変わる。
【００７４】
幾つかの実施形態において、ユーザは実行される回転の回数を特定しないことがあるが、代わりに第１のインパクトからの合計角度を特定することがある。そのような実施形態において、ユーザが特製する合計角度は、ステップ２５０でアンビル３７０の回転と比較される所定の距離として使用されてよい。アンビル３７０が第１のインパクトから所望の合計角度まで回転したことをコントローラ１３５が決定するとき（例えば、アンビル３７０の回転が所定の距離を超えるとき）、コントローラ１３５はステップ２６５に進み、モータ動作を変更する。そのような実施形態では、回転カウンタを使用する必要はない。
【００７５】
図１１は、一定エネルギモード中のパワーツール１０の動作を例示している。図１１に示すように、コントローラ１３５は、選択されたモード、トリガの引張り、及び所望のインパクトエネルギに従って、モータ１５を駆動させる制御信号を提供し（ステップ２７５）、インパクトエネルギを計算する（ステップ２８０）。インパクトエネルギは、例えば、モータ１５の回転、ハンマー７５からインパクトを受け取ることに応答するアンビル位置の変化、インパクトを受け取らないときのアンビル位置の変化、及び同等のことに基づいて計算される。次に、コントローラ１３５は、インパクトエネルギの以前の計算に基づいてインパクトの変化を計算し（ステップ２８５）、インパクトエネルギの変化がエネルギ変化閾値よりも大きいか否かを決定する（ステップ２９０）。インパクトエネルギ変化がエネルギ変化閾値より大きくないならば、コントローラ１３５は、同じ方法でモータ１５を作動させ続ける（ステップ２７５）。しかしながら、インパクトエネルギ変化がエネルギ変化閾値よりも大きいならば、コントローラ１３５は、インパクトエネルギがほぼ一定のままであるよう、モータ１５を制御するために使用されるＰＷＭ信号を調整する（ステップ２９５）。例えば、ＰＷＭデューティサイクルは、インパクトエネルギを増加させるために増加させられ、インパクトエネルギを減少させるために減少させられる。よって、一定エネルギモードは、パワーツール１０のための閉ループ動作をもたらす。一定エネルギモードは、例えば、材料を切断する間に一定のエネルギで作動するインパクトホールソーに有用なことがある。一定エネルギモードは、ほぼ一定のエネルギでファスナを締め付けるインパクトレンチにも有用なことがある。
【００７６】
図１２に示すように、外部デバイス上のグラフィカルユーザインターフェースは、一定のエネルギモードにおける使用のための特定のインパクトエネルギを受け取る代わりに、一定エネルギモードが望ましいか否かの選択（例えば、オン／オフトグル（図示せず））及びインパクトエネルギのレベル（例えば、高インパクトエネルギ、中インパクトエネルギ、又は低インパクトエネルギ）を受け取ってよい。他の実施形態において、グラフィカルユーザインターフェースは、一定エネルギモードのために使用されるべき特定のインパクトエネルギを受け取ってよい。
【００７７】
図４〜図１２に関して、コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０からの出力信号と組み合わせにおいてホール効果センサ１２５からの出力信号も使用して、モータ１５の動作を制御してよい。例えば、モータ１５がもはや作動していないことをコントローラ１３５が（例えば、ホール効果センサ１２５からの信号を使用して）検出するとき、コントローラ１３５は、例えば、インパクト閾値及び／又は回転閾値に達しなかったとしても、インパクトカウンタ及び回転カウンタをゼロにリセットして、次の操作を開始する。コントローラ１３５は、連続的なインパクト付与事象間の時間が所定のインパクト終了閾値を超えるときに、モータ１５がインパクト付与事象をもはや実行していないことを決定することもできる。インパクト終了閾値として使用される時間値は、例えば、パワーツール１０が、パワーツールの最低インパクト付与速度で動作しているときに並びに低いバッテリ充電を有するバッテリで電力供給される間に、インパクト付与事象を完了するのに要する時間を測定することによって、実験的に決定される。
【００７８】
図１３は、インパクト付与動作中の時間に対するアンビル７０の回転位置（ラジアン）を示すグラフを例示している。図１３に示すように、インパクト付与動作の故に、（例えば、アンビル７０はハンマー７５からのインパクトに応答して前進するので）、アンビル７０は、回転位置における段階的な増加を例示している。図１３にも示すように、インパクト付与動作の持続時間が増大すると（例えば、時間軸において増加すると）、ハンマー７５からの各インパクトは、アンビルの回転位置におけるより小さい変化を引き起こす。これはインパクト付与動作の持続時間が増大するに応じてアンビル７０を移動させるのに必要とされるトルクが増加することを示し、ファスナはワークピース（工作物）の中に深く移動する。
【００７９】
図１４〜図１５は、インパクトレンチ１０に含まれるインパクト機構３００及び（例えば、センサアセンブリとも呼ぶ）出力位置センサ３０５の他の実施形態を例示している。インパクト機構３００は、図１及び図２に示すインパクト機構６７と類似するコンポーネントを含み、同等の部品には、３００を加えた同等の参照番号が付与されている。図１４は、インパクト機構３００の横断面図である。インパクト機構３００は、アンビル３７０と、ハンマー３７５とを含み、モータ（図示せず）に機械的に連結されている。ハンマー３７５は、アンビル３７０に定期的に衝突して、パワーツール１０によって送達されるトルクの量を増加させる。アンビル３７０は、ハンマー３７５と係合してハンマー３７５からのインパクトを受け取る２つの突起３９０ａ，３９０ｂを含む、係合構造３８５を含む。図１４に示すように、インパクト機構３００は、インパクトケース３５によって少なくとも部分的に覆われており、出力位置センサ３０５は、パワーツール１０のインパクト機構３００及び伝動装置７７の前方に（例えば、パワーツール１０のモータの側というよりもむしろ、出力ユニットの側に）位置付けられている。より具体的には、出力位置センサ３０５は、インパクトケース３５内で、係合構造３８５とインパクトケース３５との間に位置付けられている。図１４に示すように、出力位置センサ３０５は、係合構造３８５に隣接して位置付けられている。
【００８０】
図１５は、図１４に矢印Ａによって示される方向におけるインパクト機構３００の正面図であり、ハンマー３７５は取り外されている。図１５により詳細に示すように、出力位置センサ３０５は、３つの別個の誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃを含む。３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、アンビル３７０の周りに円周方向に位置付けられた環状構造（即ち、プリント回路基板（ＰＣＢ））上に位置付けられている。３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、それらの電磁場の変化を検出することによって、アンビル３７０の係合構造３８５の２つの突起３９０ａ，３９０ｂの通過を検出することができ、幾つかの場合には、アンビル位置センサ又はアンビルセンサと呼ばれることがある。２つの突起３９０ａ，３９０ｂはアンビル３７０に対して静止的であるので、３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、アンビル３７０の回転位置に関する情報を出力する。例示の実施形態において、３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、互いから等距離にある。従って、突起３９０ａ，３９０ｂの各々の突起の３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃの各々の誘導センサによる検出は、アンビル３７０が所定の角距離（例えば、６０度）だけ回転したことを示す。図１５に示すように、３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃの第１の端３８０には誘導コイルがより密集して詰め込まれ(more  densely  packed)、センサの第２の反対側の端３８２には誘導コイルが余り密集して詰め込まれていない(less  densely  packed)、細長いセンサである。換言すれば、第１の端３８０には誘導コイルが密集して詰め込まれているが、第２の端３８２には誘導コイルが疎らに詰め込まれている(sparsely  packed)。従って、各誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃは、突起３９０ａ，３９０ｂの各々が誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃの長さに沿う何処に位置付けられるかに基づいて、コントローラ１３５に異なる信号を出力する。突起３９０ａ，３９０ｂのうちの１つがセンサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃの第１の端３８０により近接して位置付けられるとき、誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃはより大きな出力信号を生成する。他の、突起３９０ａ，３９０ｂのうちの１つがセンサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃの第２の端３８２により近接して位置付けられるとき、センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃはより小さい出力信号を出力する。アンビル３７０についての複数の位置測定値が時間の経過に亘って分析されるとき、アンビル３７０に関する他の測定値（例えば、速度、加速度など）を導き出すことができる。従って、出力位置センサ３０５は、パワーツール１０のコントローラ１３５がアンビル３７０の位置、速度、及び／又は加速度を直接的に決定するために使用する情報を提供する。幾つかの実施形態において、出力位置センサ３０５は、ロータ位置及び／又は動作の間接的な測定値をもたらすために使用されてよい。
【００８１】
図１４〜図１５は、出力位置センサ３０５の異なる配置を例示しているが、図３〜図１２によって記載されるようなパワーツール１０の動作は類似のままである。具体的には、出力位置センサ３０５は、図３〜図１２に関して記載した出力位置センサ１３０に取って代わる。両方の出力位置センサ１３０，３０５は、アンビル７０，３７０の位置及び／又は動作を直接的に決定する情報を提供する。従って、図４〜図１２に関して記載する方法は、アンビル７０，３７０の位置に関する情報が、図２に示す出力位置センサ１３０というよりもむしろ、図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５から集められていることを除いて、類似のままである。
【００８２】
図１６は、インパクトレンチ１０に含まれる出力位置センサ４０５（又はセンサアセンブリ）の他の実施形態を例示している。出力位置センサ４０５は、（例えば、伝動装置７７の前方で、アンビルの周囲の環状構造上で、インパクトケース３５によって収容されて）、図１４及び図１５に示す出力位置センサ３０５と同様に、インパクト機構３００に対して位置付けられている。換言すれば、図１６の出力位置センサ４０５は、インパクト機構３００内の出力位置センサ３０５に取って代わっている。従って、インパクト機構３００及び出力位置センサ４０５の配置は示されていない。加えて、インパクト機構３００のコンポーネント及びインパクト機構３００に対する出力位置センサ４０５の配置についての記述は、簡潔性のために省略されている。
【００８３】
図１６に示すように、出力位置センサ４０５は、４つの別個の誘導センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄを含む。誘導センサのうちの３つの誘導センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、アンビル３７０の周りに円周方向に位置付けられる環状構造上に位置付けられている。３つの誘導センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃを集合的に「円周方向センサ」、「アンビルセンサ」、又は「アンビル位置センサ」と呼ぶ。図１５に関して記載した３つの誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃと同様に、図１６の３つの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、アンビル３７０の係合構造３８５の２つの突起３９０ａ、３９０ｂの通過を検出する。上記で説明したように、２つの突起３９０ａ，３９０ｂは、アンビル３７０に対して静止的であるので、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの各々の円周方向センサの電磁場の変化を検出することによって、３つの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、アンビル３７０の位置に関する情報を出力する。例示の実施形態において、３つの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、互いから等距離にある。従って、突起３９０ａ，３９０ｂの各々の突起の３つの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの各々の円周方向センサによる検出は、アンビル３７０が所定の角距離（例えば、６０度）だけ回転したことを示す。図１４〜図１５に関して記載した誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃと同様に、アンビル３７０の複数の位置測定値が時間の経過に亘って分析されるときに、アンビル３７０に関する他の測定値（例えば、速度、加速度など）を導き出すことができる。従って、図１４〜図１５の誘導センサ３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃと類似の方法において、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、パワーツール１０のコントローラ１３５がアンビル３７０の位置、速度、及び／又は加速度を直接的に決定するために使用する、情報を提供する。幾つかの実施形態において、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは、ロータ位置及び／又は動作の間接的な測定値を提供するために使用されることがある。
【００８４】
図１６に示すように、出力位置センサ４０５は、ハンマー検出器４０５ｄと呼ぶ第４の誘導センサも含む。ハンマー検出器４０５ｄは、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの外側に向かって位置付けられている。例示の実施形態において、ハンマー検出器４０５ｄは、第２の円周方向センサ４０５ｂと第３の円周方向センサ４０５ｃとの間に位置付けられているが、他の実施形態において、ハンマー検出器４０５ｄは、出力位置センサ４０５の円周に沿う他の場所に位置付けられてよい。ハンマー検出器４０５ｄは、出力位置センサ４０５に対する、より一般的には、アンビル３７０に対する、ハンマー３７５の近接性を検出する。３つの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃは誘導性であるので、パワーツール１０ハンマー３７５のような金属ハンマーツール１０がアンビル３７０に衝突するとき（さもなければ円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの近くに来るとき）、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの出力は信頼できなくなる。換言すれば、金属ハンマー３７５がアンビル３７０に隣接し、出力位置センサ４０５の近くにあるとき、（例えば、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているとき）、アンビル３７０の２つの突起３９０ａ，３９０ｂの位置を正確に測定しない。従って、アンビル３７０についての測定値が信頼できるものであるために、コントローラ１３５は、ハンマー３７５が出力位置センサ４０５から所定の距離内にあるときの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力を無視し、むしろハンマー３７５が出力位置センサ４０５から所定の距離よりも更に離れているときの円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力のみを使用する。
【００８５】
１つの実施形態において、所定の距離は、誘導式ハンマー検出器４０５ｄのワイヤ巻線の数に基づいて決定される。ハンマー検出器４０５ｄに含まれるワイヤ巻線の数が多ければ多いほど、所定の距離はより大きい。ハンマー３７５が所定の距離よりも出力位置センサ４０５に近くなるとき、ハンマー検出器４０５ｄからの出力は変化する（例えば、有意に増大する）。ハンマー検出器４０５ｄは、その出力をコントローラ１３５に送り、コントローラ１３５は、（例えば、閾値を超える）ハンマー検出器４０５ｄからの出力に基づいて、ハンマー３７５が所定の距離内にあるときを決定する。幾つかの実施形態において、出力位置センサ４０５（又はセンサアセンブリ）は、ハンマー検出器４０５ｄを含んでよいが、ハンマー検出器４０５ｄがセンサアセンブリであるよう、アンビルセンサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃを含まなくてよい。
【００８６】
図１７は、ハンマー検出器４０５ｄによって収集される情報を利用して円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからのどの測定値を破棄し、アンビル３７０についての位置情報の決定に際してどの測定値を用いるかを決定する、コントローラ１３５によって実行される方法４２０を例示している。先ず、コントローラ１３５は、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力を受信し（ステップ４３０）、且つハンマー検出器４０５ｄからの出力を受信する（ステップ４３５）。次に、コントローラ１３５は、ハンマー検出器４０５ｄからの出力が所定の近接性閾値よりも大きい（例えば、超えている）か否かを判定する（ステップ４４０）。所定の近接性閾値は、ハンマー３７５が円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの精度に否定的な影響を及ぼす、ハンマー３７５と出力位置センサ４０５との間の所定の距離に対応する。ハンマー検出器４０５ｄからの出力が所定の近接性閾値以下であるとき、コントローラ１３５は、ハンマー３７５が所定の距離内にある（例えば、アンビル３７０に衝突する）ことを決定し、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力は信頼性がない（ステップ４４５）。従って、ハンマー３７５が所定の距離内にある間に、コントローラ１３５は、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力を無視する（ステップ４５０）。
【００８７】
他方、ハンマー検出器４０５ｄからの出力が所定の近接性閾値よりも大きいとき、コントローラ１３５は、ステップ４５５で、ハンマー３７５が所定の距離の外側にある（例えば、アンビル３７０への衝突後にリバウンドしている）ことを決定する。次に、コントローラ１３５は、デバウンスタイマを開始させる（ステップ４６０）。デバウンスタイマの値が（例えば、時間の経過と共に）増加する間に、コントローラ１３５は、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力を収集し続ける（ステップ４６５）。コントローラ１３５は、タイマ値を定期的にチェックし、タイマ値が時間閾値よりも大きい（例えば、超えている）か否かを決定する（ステップ４７０）。時間閾値は、ハンマー３７５が出力位置センサ４０５から十分に分離されて、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃの精度に否定的な影響を与える、時間の推定値に対応する。
【００８８】
タイマ値が時間閾値より下にある間に、コントローラ１３５は、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの出力を収集し続ける（ステップ４６５）。しかしながら、タイマ値が時間閾値よりも大きくなるとき、コントローラ１３５は、タイマが時間閾値よりも下にある間に、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃから受信する出力に基づいて、アンビル３７０についての位置情報を決定する（ステップ４７５）。１つの実施形態において、コントローラ１３５は、先ず、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃから得られた複数の測定値を平均し、次に、平均測定値（例えば、平均出力位置）を使用して、アンビル３７０の位置を決定する。センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃからの測定値を平均することによって、出力信号中のノイズの一部が低減され、より信頼できる測定値が得られる。タイマ値がひとたび時間閾値に達すると、コントローラ１３５は、ステップ４３０に戻り、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ及びハンマー検出器４０５ｄから追加的な出力を受信して、ハンマー３７５が所定の距離内にあるか否かを決定する（ステップ４３５）。
【００８９】
幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、タイマに基づいて円周方向センサからの出力を受信するのを停止するときを決定しない。むしろ、コントローラ１３５は、所定数のセンサ出力信号を収集する（例えば、受信する）。例えば、コントローラ１３５は、ステップ４７５でアンビル位置を決定する前に、円周方向センサ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃから１０又は５０（又は他の所定の）数の出力信号を具体的に収集してよい。
【００９０】
図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５に関して上記で説明したように、コントローラ１３５が、図１６に示す出力位置センサ４０５を使用してアンビル３７０の位置をひとたび決定すると、図３〜図１２に関して記載したようなパワーツール１０の動作は類似のままである。具体的には、出力位置センサ４０５は、図３〜図１２に関して記載した出力位置センサ１３０に取って代わる。出力位置センサ１３０，３０５，４０５は、全て、アンビル７０，３７０の位置及び／又は動作の直接的な測定値を提供する。従って、図４〜図１２に関して記載した方法は、アンビル７０，３７０の位置に関する情報が、図２に示す出力位置センサ１３０又は図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５からというよりもむしろ、図１６に示す出力位置センサ４０５から集められる点を除いて、類似のままである。
【００９１】
図１８〜図２０は、２つの異なる誘導センサを使用してハンマー３７５がアンビル３７０に衝突するときを決定するハンマー検出器５００（例えば、センサアセンブリ）の他の実施形態を例示している。ハンマー検出器５００は、図１３及び図１４に示す出力位置センサ３０５と同様に、インパクト機構３００に対して位置付けられている。図１８及び図１９に示すように、図１８のハンマー検出器５００は、インパクト機構３００の前方（例えば、パワーツール１０のモータの側というよりもむしろ、出力ユニットの側）に、並びに、パワーツール１０の伝動装置７７の前方に位置付けられている。より具体的には、ハンマー検出器５００は、インパクトケース３５内で、係合構造３８５とインパクトケース３５（図１４）との間に位置付けられている。ハンマー検出器５００は、アンビル３７０の周りに円周方向にある環状構造（例えば、図２０のＰＣＢ１１５）上に位置付けられている。加えて、インパクト機構３００のコンポーネントの記述は、簡潔性のために省略される。
【００９２】
図２０に示すように、ハンマー検出器５００は、感知誘導コイル５０５(sense  inductive  coil)と、基準誘導コイル５１０(reference  inductive  coil)と、ドーナツ形状の（例えば、環状の）プリント回路基板（ＰＣＢ）５１５上に位置付けられた分圧器ネットワーク５１２(voltage  divider  network)とを含む。感知誘導コイル５０５は、径方向外側に位置付けられているのに対し、基準誘導コイル５１０は、径方向内側に位置付けられている。換言すれば、基準誘導コイル５１０は、感知誘導コイル５０５よりもアンビル３７０の中心軸５２０により近く位置付けられている。そのような配置は、感知誘導コイル５０５がハンマー３７５の外側リップ５２５と整列させられるのに対し、基準誘導コイル５１０がハンマー３７５外側リップ５２５と整列させられないままであることを可能にする。感知誘導コイル５０５は外側リップ５２５と整列させられるので、感知誘導コイル５０５の出力は、外側リップ５２５がハンマー検出器５００に軸方向に近づくときに変化する。換言すれば、感知誘導コイル５０５の出力は、ハンマー３７５がハンマー検出器５００に軸方向に接近してアンビル３７０と衝突するときに変化する。他方、基準誘導コイル５１０は、ハンマー３７５の接近を検出しない。何故ならば、基準誘導コイル５１０は、外側リップ５２５と整列させられておらず、ハンマー３７５の残部はハンマー検出器５００から遠すぎて、基準誘導コイル５１０の出力に影響を及ぼさないからである。従って、基準誘導コイル５１０は、ハンマー３７５に位置に拘わらず不変の出力信号を出力するのに対し、感知誘導コイル５０５からの出力は、ハンマー３７５がハンマー検出器５００に対してどのぐらい近接しているかに基づいて変化する。幾つかの実施形態において、基準誘導コイル５１０は、外側リップ５２５と整列させられないが、ハンマー３７５の接近を依然としてある程度検出する。しかしながら、これらの実施形態において、ハンマー３７５に接近した後の基準誘導コイル５１０からの出力信号の変化は、ＰＣＢ５１５上の２つのコイルの異なる径方向配置の故に、感知誘導コイル５０５からの出力信号の変化と顕著に異なる（即ち、より少ない）。例示の実施形態において、外側リップ５２５は、ハンマー３７５の全周に延在している。しかしながら、他の実施形態において、外側リップ５２５は、ハンマー３７５の円周に沿って断続的にのみ延在してよい。
【００９３】
次に、ハンマー検出器５００は、感知誘導コイル５０５からの出力を基準誘導コイル５１０からの出力と比較する。感知誘導コイル５０５からの出力と基準誘導コイル５１０からの出力との間の差が閾値よりも大きいとき、ハンマー検出器５００は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していることを示す第１の出力信号を出力する。対照的に、感知誘導コイル５０５からの出力と基準誘導コイル５１０からの出力との間の差が閾値未満であるとき、ハンマー検出器５００は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していないことを示す第２の出力信号を出力する。基準誘導コイル５１０は、分圧器ネットワーク５１２に連結され、基準誘導コイル５１０及び分圧器ネットワーク５１２は、感知誘導コイル５０５のための閾値を共に提供し、次に、それはハンマー検出器５００からの出力信号がバイナリであることを可能にする。例えば、ハンマー３７５が衝突しているときに高い信号を出力し、ハンマー３７５が衝突していないときに低い信号を出力する、或いはその逆も同様である。ハンマー検出器５００はバイナリ出力を生成するので、コントローラ１３５によって実行される処理は減少させられる。例えば、コントローラ１３５は、感知誘導コイル５０５及び基準誘導コイル５１０からアナログ出力信号を受信せず、衝突が生じたか否かを決定する計算を実行する。むしろ、図１８〜図２０のハンマー検出器５００は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているか否かを示す信号を出力するに過ぎない。幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているときを決定するのを助ける分圧器ネットワーク５１２及びモータ１５を制御するパワーツール１０のコントローラ１３５を指すことがある。
【００９４】
図２１〜図２２は、ハンマー検出器６００（例えば、センサアセンブリ）の他の実施形態を例示している。図２１Ａは、ハンマー検出器６００を含むパワーツール１０の断面図を例示している。図２１Ｂは、ハンマー検出器６００を含むインパクト機構３００の隔離された側面図である。ハンマー検出器６００は、図２１Ａ〜図２１Ｂに示すように、ハンマー３７５の円周側でハンマー３７５の外周の径方向外側に位置付けられている。ハンマー検出器６００は、インパクトケース３５内で、パワーツール10の伝動装置７７の前方に（例えば、出力ユニット４０により近接して）位置付けられている。具体的には、図２１Ｃ〜図２１Ｄに示すように、ハンマー検出器６００は、インパクトケース３５及びギアケース７８に取り付けられている。ハンマー検出器６００は、ハンマー３７５及びハンマー検出器６００を覆うインパクトケース３５の部分６０５（図２２）と整列させられている。インパクトケース３５の部分６０５は、ハンマー検出器６００がインパクトケース３５と面一にされた（又はほぼ面一にされた）表面を形成するようハンマー検出器６００が収容される、凹部６１０（図２２）を含む。ギアケース７８は、スロット６０４を含む。図２１Ｄに示すように、ハンマー検出器６００は、ハンマー検出器６００がハンマー３７５の動きと干渉しないよう、凹部６１０及びスロット６０４内に適合する。
【００９５】
図２１Ａ〜図２１Ｄは、パワーツール１０のインパクトケース３５に一体化され且つハンマー３７５の径方向外側に位置付けられた、ハンマー検出器６００を例示している。ハンマー検出器６００は、感知誘導センサ６１５と、基準誘導センサ６２０と、分圧器ネットワーク（図示せず）とを含む。感知誘導センサ６１５は、ハンマー３７５がそのリバウンド作用において後方（即ち、図２１Ａ〜図２１Ｄにおける左向き）に移動するときに、ハンマー３７５が感知誘導センサ６１５の感知範囲内に移動して、感知誘導センサ６１５からの出力を変更するよう、インパクト機構３００の前方に向かって位置付けられている。他方、誘導センサ６２０は、ハンマー３７５がリバウンドしているときでさえも、ハンマー３７５が基準誘導コイル６２０から遠すぎる（例えば、遠隔すぎる）ままであるので、その出力に影響を及ぼさないよう、或いは、少なくとも、基準誘導コイル６２０の出力に対する影響が感知誘導コイル６１５の出力に対する影響よりも顕著に小さいよう、インパクト機構３００の後方に向かって位置付けられている。
【００９６】
ハンマー検出器５００に関して上述したように、図２１及び図２２のハンマー検出器６００も、第１の状態において、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していることを示し、第２の状態において、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していないことを示す、バイナリ出力信号を生成する。分圧器ネットワーク及び基準誘導センサ６２０からの比較的不変の出力は、図１８〜図２０に関して上述したように、感知誘導センサ６１５のための閾値を提供する。上記のように、幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、例えば、モータ１５を制御するコントローラ１３５と、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突するときを決定するのを助ける分圧器ネットワークの両方を指す。ハンマー検出器６００の動作は、図１８〜図２０のハンマー検出器５００に関して記載したものと類似し、従って、ハンマー検出器６００の動作及び出力に関する更なる詳細は、簡潔性のために提供されない。
【００９７】
図２３は、ハンマー検出器６４０（例えば、センサアセンブリ）の他の実施形態を例示している。ハンマー検出器６４０は、ハンマー検出器６００と同様に、インパクトケース３５内で、伝動装置７７の前方で、ハンマー３７５の外周から径方向外側に位置付けられている。図２１〜図２２のハンマー検出器６００と同様に、図２３のハンマー検出器６４０は、ハンマー３７５及びハンマー検出器６４０を覆うインパクトケース３５の部分６０５と整列させられている。即ち、ハンマー検出器６４０は、図２１〜図２２のハンマー検出器６００に取って代わってよい。しかしながら、ハンマー検出器６４０は、図２１〜図２２のハンマー検出器６００に含まれる２つの誘導センサの代わりに、１つの誘導センサ６４５を含む。換言すれば、ハンマー検出器６４０は、基準誘導センサ６１５のような基準誘導センサを含まない。例示の実施形態において、ハンマー検出器６４０の誘導センサ６４５は、誘導センサ６４５とハンマー３７５との間の距離に従って出力を生成する円形誘導線６４５を含む。ハンマー３７５は、ハンマーがアンビル３７０から離間するときとハンマーがアンビル３７０に衝突するときとの間で振動するので、誘導センサ６４５は正弦波形出力(sine  waveform  output)を生成し、そのピーク（即ち、波の最大又は最小）は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していることを表す。正弦波形出力は、コントローラ１３５によって受信される。次に、コントローラ１３５は、ピーク検出器を実施して、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突するとき又はハンマー３７５がアンビル３７０に衝突するか否かを決定する。ハンマー検出器５００及び６００に関して上述したように、コントローラ１３５は、モータ制御を実施する回路基板に含められる回路構成及びソフトウェアの両方と、ハンマー検出器６４０（例えば、誘導センサ６４５が取り付けられる回路基板）に含められる回路構成及びソフトウェアを指す。処理の一部がハンマー検出器６４０に位置付けられる実施形態において、ハンマー検出器６４０は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているか否かを示すバイナリ出力信号を生成してよい。ハンマー検出器６４０は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していることを示す高い出力信号を生成し、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していないことを示す低い出力信号を生成する。
【００９８】
他の実施形態において、ハンマー検出器６４０の誘導センサ６４５は、細長い誘導センサを含み、細長い誘導センサにおいて、第１の端は、細長い誘導センサの第２の反対側の端にある誘導コイルよりも密に詰め込まれた誘導コイルを含む。換言すれば、細長い誘導センサは、センサ６４５に沿って不均一に分配された誘導コイルを含む。そのような細長い誘導センサは、円形の誘導センサによって生成されるバイナリ出力信号よりもむしろ、アナログ信号を生成する。例えば、細長い誘導センサは、その出力信号として、立ち上がり波(rising  wave)が近づいているハンマー３７５を示す鋸波形(sawtooth  waveform)を生成することがあり、鋸波形のゼロへの低下は、アンビル３７０から離れる方法へのハンマー３７５のリバウンドを示すことがある。図２３のハンマー検出器６４０が円形の誘導センサを含むか或いは細長い誘導センサを含むかに拘わらず、ハンマー検出器６４０の動作は、図１８〜図２０のハンマー検出器６００及びハンマー検出器５００に関して記載したものと類似し、従って、ハンマー検出器６４０の動作及び出力に関する更なる詳細は、簡潔性のために提供されない。
【００９９】
図２４は、ハンマー検出器６６０（例えば、センサアセンブリ）の他の実施形態を例示している。ハンマー検出器６６０は、図１３図１４に示す出力位置センサ３０５と同様に、並びに、図１８〜図２０のハンマー検出器５００と同様に、インパクト機構３００に対して位置付けられている。換言すれば、ハンマー検出器６６０は、アンビル３７０の周りに円周方向に位置付けられる環状構造６７５（例えば、環状ＰＣＢ）上に位置付けられている。図２４に示すように、ハンマー検出器６６０は、インパクト機構３００の前方（例えば、パワーツール１０のモータの側というよりもむしろ、出力ユニットの側）に位置付けられる。より具体的には、ハンマー検出器６６０は、係合構造３８５とインパクトケース３５との間に位置付けられ（図１４）、インパクトケース３５によって収容されている。加えて、インパクト機構３００の構成の記述は、簡潔性のために省略される。
【０１００】
図２４に示すように、ハンマー検出器６６０は、感知コイル及び基準誘導コイルを含む代わりに、１つの誘導コイル６６５を含む。それにも拘わらず、ハンマー検出器６６０は、ドーナツ形状（例えば、環状）のぷいりんと回路基板（ＰＣＢ）６７５上に位置付けられる。ハンマー３７５がハンマー検出器６６０に軸方向に接近してアンビル３７０に衝突するとき、感知誘導コイル６６５の出力は変化する。ハンマー３７５がアンビル３７０から所定の距離よりも更に遠いとき（例えば、アンビル３７０に衝突しないとき）、誘導コイル６６５は出力信号を生成せず、或いは低い出力信号を生成する。従って、感知誘導コイル６６５からの出力は、ハンマー３７５がハンマー検出器６６０に対してどのくらい近いかに基づいて変化する。ハンマー検出器６６０の動作は、図１８〜図２０のハンマー検出器５００に関して記載したものと同様であり、従って、ハンマー検出器６６０の動作及び出力に関する更なる詳細は、簡潔性のために提供されない。
【０１０１】
出力位置センサ（又はセンサアセンブリ）の一部としてアンビル位置センサと共に作動するものとしてハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０を記載したが、幾つかの実施形態において、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０は、如何なるアンビル位置センサも備えずに、出力位置センサ（例えば、センサアセンブリ）に含められる。従って、幾つかの実施形態において、センサアセンブリ又は出力位置センサはハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０のうちの１つのみを含んでよく、アンビルの位置を直接的に測定するセンサを提供しなくてよい。
【０１０２】
図２５〜図２６は、出力位置センサ７００の他の実施形態を例示している。出力位置センサ７００は、図１４及び図１５に示す出力位置センサ３０５と同様に、インパクト機構３００に対して位置付けられている。換言すれば、図２５の出力位置センサ７００は、インパクト機構３００内の出力位置センサ３０５に取って代わる。出力位置センサ７００は、パワーツール１０の伝動装置７７の前方に位置付けられ、アンビル３７０の周りで円周方向に環状構造（例えば、環状ＰＣＢ）上に位置付けられ、インパクトケース３５内に収容されている。従って、インパクト機構３００及び出力位置センサ７００の配置は図示されていない。加えて、インパクト機構３００のコンポーネント及びインパクト機構３００に対する出力位置センサ７００の配置についての記述は、簡潔性のために省略される。
【０１０３】
図２５の出力位置センサ７００は、第１の誘導コイル７０５と、第２の誘導コイル７１０と、第３の誘導コイル７１５と、第４の誘導コイル７２０とを含む。出力位置センサ７００を使用するときには、金属マーカ７２５をアンビル３７０に連結して、誘導コイル７０５〜７２０がアンビル３７０の異なる位置の間を区別することを可能にする。図２６は、出力位置センサ７００上にオーバーレイされた金属マーカ７２５の概略図を例示している。アンビル３７０は図２６に示されていないが、金属マーカ７２５は、出力位置センサに最も近い側で（例えば、インパクト機構３００の前方に向かって）アンビル３７０に加えられる（例えば、固定される）。換言すれば、金属マーカ７２５は、アンビル３７０と出力位置センサ７００との間に位置付けられる。図２６に示すように、金属マーカ７２５は、各誘導コイル７０５〜７２０が（アンビル３７０の回転位置を示す）金属マーカ７２５の回転位置に基づいて異なる出力信号を生成するよう、不均一な形状の金属マーカ７２５である。例示の実施形態において、金属マーカ７２５は、月形又は三日月形を有している。しかしながら、他の実施形態では、他の種類の不均一な形状が金属マーカ７２５のために使用されてよい。例えば、金属マーカ７２５は、ギア歯設計を有してよい。そのような実施形態では、アンビル３７０の絶対的な位置の代わりに、アンビル３７０の相対的な位置が決定されてよい。誘導コイル７０５〜７２０は、金属マーカ７２５のどの部分が誘導コイル７０５〜７２０に最も近いか（例えば、直上にあるか）に従って出力信号を生成するように構成される。
【０１０４】
第１、第２、第３及び第４の誘導コイル７０５〜７２０は、対応する出力信号をコントローラ１３５に送信する。コントローラ１３５は、誘導コイル７０５〜７２０からの出力信号を分析し、それらの出力信号に基づいて、アンビル３７０の絶対的な位置を決定する。第１、第２、第３及び第４の誘導コイル７０５〜７２０を、アンビルセンサ又はアンビル位置センサとも呼ぶ。コントローラ１３５は、（例えば、図２６に示すように）点Ａが第４の誘導コイル７２０の真上にあるときに、アンビル３７０がゼロ位置にあることをコントローラ１３５が決定するよう、地点Ａ（図２６）を金属マーカ７２５の基準点として指定してよい。次に、コントローラ１３５は、基準点Ａのおおよその場所に基づいてアンビル３７０の回転位置（例えば、角位置）を決定してよい。コントローラ１３５は、対向して位置付けられた誘導コイルからの出力信号を比較することによってアンビル３７０の回転位置を決定してもよい。例えば、コントローラ１３５は、第１の誘導コイル７０５の出力を第３の誘導コイル７１５の出力（例えば、第１の誘導コイル７０５に対向して位置付けられた誘導コイル）と比較してよく、第２の誘導コイル７１０の出力を第４の誘導コイル７２０の出力と比較してよい。誘導コイルのうちの２つ（例えば、図２６の第１の誘導コイル７０５及び第３の誘導コイル７１５）は、ほぼ等しい出力信号を有すると予想される。何故ならば、金属マーカ７２５は、両方の誘導コイルの上で類似の形状を有するからである。残余の２つの誘導コイル（例えば、図２６の第２の誘導コイル７１０及び第４の誘導コイル７２０）は、異なる出力信号を有すると予想される。何故ならば、金属マーカ７２５は、第４の誘導コイル７２０の上とは異なる形状を第２の誘導コイル７１０の上で有するからである。例えば、図２６を参照すると、更なる誘導コイル７２０は、誘導コイル７０５，７１０，７１５よりも高い（例えば、最大に近い）出力を有してよく、第２の誘導コイル７１０は、誘導コイル７０５，７１０，７２０よりも低い（例えば、最小に近い）出力を有してよい。２つのほぼ等しい出力及び誘導コイル７０５〜７２０からのほぼ反対の出力のマッピングに基づいて、コントローラ１３５は、アンビル３７０の絶対的な位置を決定する。
【０１０５】
幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、パワーツールのメモリからルックアップ表にアクセスして、アンビル３７０の絶対的な位置を決定する。ルックアップ表は、例えば、誘導コイル７０５〜７２０の各々の誘導コイルの対応する読取値(readings)と共にアンビル３７０の近似位置を示す。他の実施形態において、コントローラ１３５は、コントローラ１３５がアンビル３７０の回転位置を決定することを可能にする（例えば、格納された式に基づいた）特定の計算を実行する。
【０１０６】
図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５に関して上記で説明したように、コントローラ１３５が図２５〜図２６に示す出力位置センサ７００を使用してアンビル３７０の位置をひとたび決定すると、図３〜図１２によって記載したようなパワーツール１０の動作は類似のままである。具体的には、出力位置センサ７００は、図３〜図１２に関して記載した出力位置センサ１３０に取って代わる。アンビル位置センサ１３０，３０５，４０５，７００は、全て、アンビル７０，３７０の位置及び／又は動作の直接的な測定値を提供する。ハンマー検出器４０５ｄ、５００，６００，６４０，６６０は、アンビル３７０に対するハンマー３７５の位置の直接的な測定値を提供する。従って、図４〜図１２に関して記載した方法は、アンビル７０，３７０の位置に関する情報が、図２に示す出力位置センサ１３０又は図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５からというよりもむしろ、図２５に示す出力位置センサ７００から集められることを除いて、類似のままである。
【０１０７】
図２７〜図２８は、出力位置センサ８００の他の実施形態を例示している。出力位置センサ８００は、ドーナツ形状（例えば、環状）ＰＣＢ８１０上に位置付けられた磁気センサ８０５を含む。ドーナツＰＣＢ８１０は、図１４及び図１５に示す出力位置センサ３０５と同様に、インパクト機構３００に対して位置付けられている。換言すれば、図２７〜図２８の磁気センサ８０５は、インパクト機構３００内の出力位置センサ３０５に取って代わる。即ち、出力位置センサ８００は、パワーツール１０の伝動装置７７の前方に位置付けられ、アンビル３７０の周りで円周方向にある環状構造（例えば、環状ＰＣＢ８１０）上に位置付けられ、インパクトケース３５内に収容されている。従って、インパクト機構３００及び磁気センサ８０５の配置は図示されていない。加えて、インパクト機構３００のコンポーネント及びインパクト機構３００に対する磁気センサ８０５の配置についての記述は、簡潔性のために省略される。磁気センサ８０５は、例えば、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、又は磁気ベクトルを検出するように構成された他のセンサを含んでよい。
【０１０８】
出力位置センサ８００は、磁気リング８１５も含み、磁気リング８１５は、アンビル３７０に連結され、アンビル３７０の突起３９０ａ，３９０ｂの前方（例えば、インパクト機構３００の前方に向かって）に位置付けられる。図２８に示すように、磁気リング８１５は、４つの象限（即ち、第１の象限８２０、第２の象限８２５、第３の象限８３０、及び第４の象限８３５）に分割されたドーナツ形状の磁石である。各象限８２０〜８３５は、互いに対して円周方向に位置付けられたＮ極磁石及びＳ極磁石を含む。例示の実施形態において、第１の象限８２０及び第３の象限８３０は、Ｓ極磁石の円周方向内側（例えば、径方向内側）に位置付けられたＮ極磁石を含む。従って、第１の象限８２０及び第３の象限８３０は、磁気リング８１５の中心に向かって方向付けられる磁束線を生成する。対照的に、第２の象限８２５及び第４の象限８３５は、Ｓ極磁石の円周方向外側（例えば、径方向外側）に位置付けられたＮ極磁石を含む。従って、第２の象限８２５及び第４の象限８３５は、磁気リング８１５の中心から離れる方向に方向付けられる磁束線を生成する。しかしながら、他の実施形態において、第１の象限及び第３の象限は、磁気リング８１５の中心から離れる方向に方向付けられる磁束線を生成してよく、第２の象限及び第４の象限は、磁気リング８１５の中心に向かって方向付けられる磁束線を生成してよい。
【０１０９】
磁気センサ８０５は、磁気リング８１５に対する磁気センサ８０５の位置に基づいて磁気ベクトルを検出する。次に、磁気センサ８０５は、感知した磁気ベクトルを示す出力信号をコントローラ１３５に生成する。コントローラ１３５は、磁気センサ８０５からの感知した磁気ベクトルに基づいて、アンビル３７０の回転位置を決定する。磁気センサ８０５及び磁気リング８１５を、アンビルセンサ又はアンビル位置センサと呼ぶことがある。出力位置センサ８００は磁気リング８１５を含むものとして記載されているが、幾つかの実施形態において、磁気リング８１５は、反対の極性の磁束線も生成する多数の磁石が取り付けられた支持リングに取って代わられてよい。そのような実施形態において、磁気センサ８０５は、複数の磁石に対する磁気センサ８０５の位置に基づいて、異なる磁気ベクトルを依然として検出する。加えて、幾つかの実施形態において、磁気リング８１５は、４つよりも多くの象限、又は異なる円周方向位置で異なる磁場を生成する他の構成を含む。
【０１１０】
図１４及び図１５に示す出力位置センサ３０５に関して上記で説明したように、コントローラ１３５が図２７に示す出力位置センサ８００を使用してアンビル３７０の位置をひとたび決定すると、図３〜図１２によって記載したようなパワーツール１０の動作は類似のままである。具体的には、出力位置センサ８００は、図３〜図１２に関して記載した出力位置１３０に取って代わる。出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００は、全て、アンビル７０，３７０の位置及び／又は動作の直接的な測定値を提供する。従って、図４〜図１２に記載する方法は、アンビル７０，３７０の位置に関する情報が、図２に示す出力位置センサ１３０又は図１４〜図１５に示す出力位置センサ３０５よりもむしろ、図２７に示す出力位置センサ８００から集められることを除いて、類似のままである。
【０１１１】
注目すべきことに、図１６、図１８、図２１、図２３及び図２４に関してそれぞれ記載したようなハンマー検出器４０５ｄ、５００、６００、６４０又は６４０のいずれも、図２、図１５、図２５及び図２７に関してそれぞれ記載したような出力位置センサ１３０、３０５、４０５、７００又は８００に組み込まれてよい。代替的に、ハンマー検出器４０５ｄ、５００，６００，６４０，６６０は、出力位置センサ１３０、３０５、４０５、７００又は８００の一部として含まれるアンビル位置センサを伴わずに或いはそれとは別個に、パワーツール１０に組み込まれてよい。加えて、上述の方法の一部は、アンビル位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００を必要とせずに、ハンマー検出器４０５ｄ、５００、６００、６４０又は６６０によって実行されてよい。例えば、図４の方法は、アンビル位置センサを伴わずに、ハンマー検出器４０５ｄ、５００、６００、６４０又は６６０のうちの１つを使用して実施されてよい。そのような実施形態において、コントローラ１３５は、アンビル位置の変化が位置閾値よりも大きいか否かを決定しないでよいことがある（ステップ１５５）。むしろ、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０は、インパクトが発生しているときを検出するので、インパクトカウンタは、出力信号を位置閾値と比較せずに、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０のうちの１つからの出力に基づいて増分される。加えて、出力位置センサ１３０、３０５、４０５、７００又は８００は、外見的には単一のセンサとして記載されているが、これらの出力位置センサは、代替的に、１つ又はそれよりも多くのセンサを含むセンサアセンブリと考えられてよいことが留意されるべきである。同様に、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０は、アンビル位置センサに連結されていようが、独立して設けられていようが、１つ又はそれよりも多くのセンサを含むセンサアセンブリと考えられてもよい。換言すれば、センサアセンブリは、出力位置センサ１３０、３０５、４０５、７００及び８００内に記載したアンビル位置センサ、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０、又はアンビル位置センサとハンマー検出器との組合せを含んでよい。出力位置センサ１３０、３０５、４０５、７００及び８００内に含まれるアンビル位置センサは、ホールセンサ１２５によって決定されるようなモータ１５の位置を検出することとは無関係に、アンビル３７０の位置を検出する。換言すれば、アンビル位置センサは、モータ位置の検出とは別個にアンビル位置を直接的に検出する。
【０１１２】
図２９は、停止までの時間モード(time-to-shutdown  mode)に従ってパワーツール１０を作動させる方法９００を例示するフローチャートである。コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００、又はそれらの組み合わせのうちの任意の１つを使用して方法９００を実施してよい。（例えば、図１０に示すものに類似する）グラフィカルユーザインターフェースが、第１のインパクト後の目標時間をユーザから受け取ってよい。シャットダウンまでの時間モードの間に、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってモータ１５を駆動させる（ステップ９０５）。次に、コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００及び／又はハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００の出力信号に基づいて、第１のインパクトが起こるときを決定する（ステップ９１０）。第１のインパクトを検出することに応答して、コントローラ１３５は、タイマを始動させる（ステップ９１５）。タイマの値は、例えば、第１のインパクト後にパワーツール１０がどのぐらい長く作動し続けるか（例えば、モータ１５を駆動させ続けるか）を示すユーザ入力に基づいて決定されてよい。ワークピース又はファスナがより脆弱である用途の場合、タイマは、ツールがワークピース又はファスナを損傷することを抑制するよう、より小さい値を有してよい。次に、コントローラ１３５は、タイマが満了したか否かを決定する（ステップ９２０）。タイマが未だ満了していないことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってモータ１５の作動を継続する（ステップ９２５）。他方、タイマが満了したことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、例えば、図４のステップ１７０に関して上記で議論したように、モータ動作を変更する（ステップ９３０）。次に、コントローラ１３５は、タイマもリセットする（ステップ９３５）。
【０１１３】
図３０は、最小角度モードに従ってパワーツール１０を作動させる方法１０００を例示するフローチャートである。コントローラ１３５は、出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００のうちのいずれか１つ、又は各インパクトの送達後のアンビル３７０の角変位を示す出力信号を生成することができる他の出力位置センサを使用して、方法１０００を実施してよい。コントローラ１３５は、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００も使用して方法１０００を実施して、各インパクトが起こるときを決定するのを助けてよい。最小角度モードの間に、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってモータ１５を駆動させる（ステップ１００５）。次に、コントローラ１３５は、パワーツールのためにインパクト毎の回転角を決定する（ステップ１０１５）。
【０１１４】
１つの実施形態において、インパクト毎の回転角は、インパクト毎のアンビルの回転変位を指す。そのような実施形態において、コントローラ１３５は、例えば、出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００を使用して、インパクト前のアンビル３７０の第１の回転位置を決定し、インパクト後のアンビル３７０の第２の回転位置を決定してよく、次に、コントローラ１３５は、第１の回転位置と第２の回転位置との間の差を決定して、アンビル３７０の回転変位を決定してよい。他の実施形態において、インパクト毎の回転角は、インパクト毎のモータ１５の回転角を指す。そのような実施形態において、コントローラ１３５は、例えば、モータ１５の近くに位置付けられたモータ位置センサ（例えば、ホール効果センサ１２５）を使用して、各インパクト間のモータ１５の角変位を決定してよい。コントローラ１３５は、例えば、第１のインパクトを検出し、次に、（例えば、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００を使用して）第２のインパクトが検出されるまで、モータ１５の回転変位を追跡してよい。
【０１１５】
次に、コントローラ１３５は、インパクト毎の回転角が所定の閾値より下であるか否かを決定する（ステップ１０２０）。インパクト毎の回転角が所定の閾値より上のままであることをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りでモータ１５を作動させ続ける（ステップ１００５）。他方、インパクト毎の回転角が所定の閾値より下であることをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、図４のステップ１７０に関して上記で議論したように、モータの作動を議論したように変更する（ステップ１０２５）。例えば、コントローラ１３５は、モータ１５を停止させる。最小角度モードは、所定のトルクに達した後にモータ１５が非アクティブ化される(deactivated)ことを可能にする。トルクが増加すると、一般的には、モータ１５及び／又はアンビル３７０の角変位は、インパクト毎に減少する。従って、インパクト毎の回転角に基づいてモータ作動を変更することは、送達されるトルクに基づいてモータ１５を制御する間接的な方法を提供する。
【０１１６】
図３１は、降伏制御モード(yield  control  mode)に従ってパワーツール１０を作動させる方法１１００を例示するフローチャートである。降伏制御モードは、ファスナの降伏の故にファスナが損傷させられるときを検出するように設定され、それはワークピースへの駆動を中止し且つワークピースへの損傷も防止することを決定するために使用されてよい。ファスナが降伏の故に損傷させられていないとき、一般的には、ファスナを駆動させる過程に亘ってトルクが増加するに応じて、インパクト毎の回転角は減少する。しかしながら、ファスナが降伏の故に損傷させられるときには、インパクト毎の回転角は減少するのを止め（そしてトルクは増加するのを止める）。何故ならば、損傷させられたファスナは、パワーツールに対するより少ない抵抗をもたらすからである。換言すれば、インパクト毎の回転角及びトルクは不変のままであることがある。
【０１１７】
降伏制御モードの間に、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってモータ１５を動作させる（ステップ１１０５）。次に、コントローラ１３５は、インパクトが発生したことを決定する（ステップ１１１０）。コントローラ１３５は、モータ１５の加速度又は速度の変化に基づいて（例えば、ホールセンサ１２５からの出力に基づいて）、ハンマー検出器４０５ｄ，５００，６００，６４０，６６０のうちの１つからの出力に基づいて、又は（例えば、本明細書に記載の出力位置センサ１３０，３０５，４０５，７００，８００のうちの１つを使用する）アンビル７０の加速度又は速度の変化に基づいて、図４のステップ１５０に関して上述したようにインパクトが発生したことを決定してよい。ひとたびインパクトを検出すると、コントローラ１３５は、タイマを始動させる（ステップ１１１５）。次に、コントローラ１３５は、タイマが満了したか否かを決定する（ステップ１１２０）。タイマが未だ満了していないことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、選択されたモード及び検出されたトリガの引張りに従ってパワーツール１０を作動させ続ける。
【０１１８】
タイマが満了したことをコントローラ１３５が決定するとき、次に、コントローラ１３５は、インパクト毎の回転角を決定する（ステップ１１２５）。コントローラ１３５は、図３０のステップ１０１５に関して上述したように、インパクト毎の回転角を決定してよい。次に、コントローラ１３５は、インパクト毎の回転角が降伏閾値より上であるか否かを決定する（ステップ１１３０）。タイマ及び降伏閾値は、例えば、ファスナの種類、ワークピースの種類、又はそれらの組み合わせに基づく実験値を使用して、事前に選択されてよい。インパクト毎の回転角が降伏閾値より上であることをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、モータ１５の作動を停止させる（ステップ１１３５）。タイマが満了した後のインパクト毎の回転角が降伏閾値より上であるとき、コントローラ１３５は、ファスナが降伏したと推定する。何故ならば、ファスナは、ファスナの駆動のタイマ満了後段階で予想されるレベルでの抵抗をもたらさないからである。インパクト毎の回転角が降伏閾値よりも下であるとき、コントローラ１３５は、ステップ１１２５に戻って、次のインパクトの回転角を決定する。ステップ１２５及び１３０は、例えば、ユーザがトリガを解放してモータ１５を停止させるか、ファスナが降伏したと決定されるか、或いは他のモータ制御技術（例えば、所定数のインパクトが生じたと決定された後に停止すること）が使用されるまで、繰り返される。
【０１１９】
幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、（例えば、トルクセンサを介して）トルク出力を測定することによってファスナが損傷していることを決定する。そのような実施形態では、タイマが満了した後（ステップ１１２０）、コントローラ１３５はトルク出力を測定する。トルク出力がトルク降伏閾値よりも下であるとき、コントローラ１３５は、（例えば、トルクがもはや増加していないので）ファスナが降伏したと推定する。他方、トルク出力がトルク降伏閾値よりも上であるとき、コントローラ１３５はモータ１５を作動させ続け、インパクト中に周期的にトルクを測定する。
【０１２０】
図３２は、閉ループ速度制御モードに従ってパワーツール１０を作動させる方法１２００を例示するフローチャートである。閉ループ速度制御モードの下で、コントローラ１３５は、ハンマー３７５がアンビル３７０に所望の速度で衝突するよう、モータ１５の回転速度を所望の値に維持する。モータの速度を制御することによって、アンビル３７０は、ファスナに反復可能なトルクレベルを送達することができる。閉ループ速度制御中、コントローラ１３５は、ユーザが指定したトルクレベルを受信する（ステップ１２０５）。コントローラ１３５は、図１０に示すものと類似するグラフィカルユーザインターフェースを通じてトルクレベルを受信してよい。例えば、コントローラ１３５は、９２０ｆｔ．ｌｂのトルクが望しいという表示を受信してよい。次に、コントローラ１３５は、所望のトルクのための対応するモータ速度を決定する（ステップ１２１０）。換言すれば、所望のトルクを送達するために、ハンマー３７５は、アンビル３７０に特定の速度で衝突するよう、モータ１５によって駆動される。コントローラ１３５は、例えば、実験値に基づいて作成される(populated)ルックアップ表を使用して、所望のトルクレベルを出力するためにハンマー３７５がアンビル３７０に当たるように駆動される所望の速度を決定する。
【０１２１】
次に、コントローラ１３５は、所望の速度で閉ループシステムにおいてモータ１５を動作させる（ステップ１２１５）。幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、モータ１５を所望の速度に維持するためにＰＩＤループを実施する。コントローラ１３５は、ホール効果センサ１２５を使用して、モータ１５の速度を定期的に測定する。他の実施形態では、閉ループシステムを実施する他の方法が使用されてよい。コントローラ１３５は、モータ速度の閉ループ制御中に、例えば、バッテリ電圧を低下させること、グリースレベルを低下させること、及び同等のことを補償するために、必要な調整を行う。コントローラ１３５は、パワーツールについて記載した他のモードの部分として閉ループ速度制御モードにおいて作動してよい。例えば、閉ループ速度制御で作動している間に、コントローラ１３５は、例えば、図４に記載するように、特定の数のインパクトがアンビル３７０に送達されるよう、モータ１５を制御してよい。他の例では、閉ループ速度制御モードで作動している間に、コントローラ１３５は、例えば、図９に記載したように、第１のインパクト後の合計角度が所望であるようにモータ１５を制御してよい。
【０１２２】
他の実施形態において、コントローラ１３５は、代わりに（例えば、図８に示すものと類似するグラフィカルユーザインターフェースを使用して）所望のモータ速度を受信してよい。そのような実施形態において、コントローラ１３５は、所望のトルクに対応するモータ速度を決定せず、むしろ閉ループ制御モード下の所望の速度でモータ１５を作動させる。
【０１２３】
図３３は、トルク制御モードに従ってパワーツール１０を作動させる方法１３００を例示しており、トルク制御モードにおいて、ユーザはトルクレベルを指定し、一定のトルクがアンビル３７０によって出力されるよう、コントローラ１３５は一定の速度でモータ１５を作動させる。図３４〜図３５は、外部デバイス１４７によって生成されるグラフィカルユーザインターフェース１３５０の例示的なスクリーンショットを例示しており、ユーザは、グラフィカルユーザインターフェースを通じて、トルク制御モードのためのパラメータを有効にしてよく、トルク制御モードのためのパラメータを特定してよい。図３４〜図３５のインターフェース１３５０は、最大速度セレクタ１３５５と、ボルト除去セレクタ１３６０と、トルクモードセレクタ１３６５とを含む。例示の実施形態において、最大速度セレクタ１３５５は、スライダ１３７０と、スライダ１３７０の位置に対応する数を示すラベル１３７５とを含む。外部デバイス１４７は、最大速度セレクタ１３５５を通じてツール操作のための所望の最大速度の選択をユーザから受信する。トルク制御セレクタ１３６５は、トルク制御モードを有効又は無効にするスイッチを含む。外部デバイス１４７は、トルク制御セレクタ１３６５のスイッチの位置に基づいてトルク制御モードが有効にされているか否かを決定する。ボルト除去セレクタ１３６０は、図１８に関して更に説明するボルト除去モードを有効又は無効にするスイッチも含む。
【０１２４】
図３５は、ボルト除去モード及びトルク制御モードの両方が有効にされるときのグラフィカルユーザインターフェース１３５０を例示している。図３５に示すように、ボルト除去モードが有効にされるとき、グラフィカルユーザインターフェース１３５０は、除去速度セレクタ１３８０も含む。同様に、トルク制御モードが有効にされているとき、グラフィカルユーザインターフェース１３５０は、トルクレベルセレクタ１３８５も含む。選択されるトルクレベルは、例えば、アンビル３７０に送達される所定数のインパクトを示すことがある。他の実施形態では、所望のトルクレベルは、ワークピースにおける総適用トルク（例えば、９２ｆｔ．ｌｂｓ）を示してよい。外部デバイス１４７がグラフィカルユーザインターフェース１３５０を介してユーザ選択を受信した後、外部デバイス１４７は、パワーツール１０にモードプロファイルを送信する。上述のように、パワーツール１０は、モードプロファイルを受信し、モードプロファイルをパワーツール１０のメモリ（例えば、コントローラ１３５のメモリ及び／又は別個のメモリ）内に格納する。次に、パワーツール１０（例えば、コントローラ１３５）は、（例えば、モード選択ボタン４５を介して）パワーツール１０のための動作モードの選択を受信し、選択されたモードに対応する格納されたモードプロファイルにアクセスし、選択した動作モードに従ってパワーツール１０を作動させる。
【０１２５】
図３３に示すように、コントローラ１３５は、パワーツール１０の作動のためにトルク制御モードの選択を受信する（ステップ１３０５）。選択は、例えば、モード選択ボタン４５を通じて、コントローラで受信されてよい。次に、コントローラ１３５は、最大速度にアクセスし（ステップ１３１０）、トルク制御モードと関連付けられる所望のトルクレベルにアクセスする（ステップ１３１５）。上述のように、所望のトルクレベルは、アンビル３７０によって送達されるべき特定の数のインパクトを示してよく、或いはアンビル３７０によって付与されるべき所望の力を示してよい。次に、コントローラ１３５は、トリガ５５が完全に押し下げられるときに（例えば、モータ１５が可変境界ＰＷＭ信号を通じて制御されるときに）パワーツール１０の選択された最大速度が達成されるよう、トリガ５５の押下げに従ってモータ１５を作動させることに進む（ステップ１３２０）。モータ１５の作動中、コントローラ１３５は、アンビル３７０にインパクトを付与し始めたか否かを監視する（ステップ１３２５）。上述のように、コントローラ１３５は、ハンマー３７５がアンビル３７０にインパクトを付与し始めたときを検出するために、異なる方法を使用してよい。例えば、ハンマー３７５がアンビル３７０にインパクトを付与し始めると、コントローラ１３５は、モータ電流を監視して、モータ電流の変化を検出してよい。追加的に又は代替的に、コントローラ１３５は、アンビル３７０にインパクトを付与し始めたか否かを決定するために、上述の（複数の）出力位置センサからの出力信号を監視してよい。
【０１２６】
インパクト付与を未だ開始していないことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、トリガ５５の押下げ及び選択される最大速度に基づいてモータ１５を作動させ続ける。さもなければ、アンビル３７０にインパクトを付与し始めたことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、トリガ５５の押下げに従ってモータ１５を作動させることを停止し、むしろ適応パルス幅変調（ＰＷＭ）速度制御(adaptive  pulse  width  modulation  speed  control)に従ってモータ１５を作動させる（ステップ１３３０）。コントローラ１３５は、適応ＰＷＭ速度制御に従ってモータ１５を作動させ続け、所望のトルクレベルに達したか否かを監視する（ステップ１３３５）。所望のトルクレベルがアンビル３７０への所望数のインパクトを示す実施形態について、コントローラ１３５は、上述の出力位置センサ及び／又はハンマー検出器からの出力信号を監視して、アンビル３７０に送達されるインパクトの回数が所望のインパクトの回数に等しいときを決定する。他の実施形態では、例えば、適用される総送達トルクが所望のトルクレベルとして選択されるとき、コントローラ１３５は、例えば、適用される総トルクの近似測定値としてインパクトがアンビル３７０に送達される時間を監視してよく、且つ／或いはパワーツール１０のノーズに位置付けられる特定のトルクセンサを監視してよい。所望のトルクレベルに未だ達していないことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、適応ＰＷＭ速度制御に従ってモータ１５を動作させ続ける（ステップ１３３０）。他方、所望のトルクレベルに達したことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、モータ１５の作動を変更することに進む（ステップ１３４０）。例えば、コントローラ１３５は、パワーツール１０を駆動させる方向を変更してよく、モータ１５の作動を停止してよく、且つ／或いはモータ１５の速度を変更してよい。
【０１２７】
図３６は、適応ＰＷＭ速度制御モードに従ってパワーツール１０を作動させる方法１４００を例示している。適応ＰＷＭ速度制御モードにおいて、コントローラ１３５は、ハンマー３７５がアンビル３７０に一定の所望の速度で衝突するよう、モータ１５の回転速度を所望の値に維持する。モータの速度を制御することによって、アンビル３７０は、反復可能なトルクレベルをファスナに送達することができる。適応ＰＷＭ速度制御モードの間に、コントローラ１３５は、所望のモータ速度を決定する（ステップ１４０５）。所望のモータ速度は、ユーザによって選択された速度（例えば、グラフィカルユーザインターフェース１３５０を介して、例えば、ユーザによって選択される最大速度）に相関してよい。幾つかの実施形態において、所望のモータ速度は、例えば、所望のトルクレベルに基づいて、コントローラ１３５によって計算されてよい。コントローラ１３５は、例えば、実験値に基づいて作成されるルックアップ表を使用して、所望のトルクレベルを出力する所望のモータ速度を決定する。更に他の実施形態において、所望のモータ速度は、所望の速度に関するユーザからの入力に基づいて、コントローラ１３５によって計算されてよい。例えば、図３３〜図３５を参照すると、コントローラ１３５は、ユーザによって選択される（並びに、例えば、コントローラ１３５で受信される）最大速度に基づいて、適応ＰＷＭ速度制御のための所望の速度を計算してよい。１つの例において、所望の速度は、ユーザによって選択される最大速度の約７０〜７５％に対応する。
【０１２８】
コントローラ１３５が所望のモータ速度を決定した後、コントローラ１３５は、ステップ１４１０で、バッテリ電圧（例えば、パワーツール１０に取り付けられる電源１１５の現在の充電状態）を測定する。コントローラ１３５は、パワーツール１０に取り付けられたバッテリパックの充電状態を決定するために、電圧又は電流センサを使用してよい。次に、コントローラ１３５は、所望の速度を達成するようモータ１５を駆動させるために並びにバッテリ電圧に基づいて、ＰＷＭデューティ比を計算する（ステップ１４１５）。次に、コントローラ１３５は、計算されたＰＷＭデューティ比でモータ１５を駆動させて、所望の速度を達成する（ステップ１４２０）。コントローラ１３５がステップ１３３５（図３３を参照）での評価に基づいてステップ１４１８に戻る(loops  back)とき、コントローラ１３５は、バッテリ電圧を再び測定し、最近測定されたバッテリ電圧及び所望の速度に基づいて新しいＰＷＭデューティサイクルを計算する。バッテリ電圧を定期的に再測定し、ＰＷＭデューティサイクルを再計算して所望の速度を達成することは、コントローラ１３５が、モータ１５の所望の速度が達成されるようＰＷＭデューティサイクルを変更することを可能にする。例えば、所望のモータ速度を達成するために、コントローラ１３５は、バッテリ電圧が完全充電バッテリを示すときに第１のＰＷＭデューティ比を決定し、バッテリ電圧が完全充電バッテリのバッテリ電圧よりも低いときに第２のより高いＰＷＭデューティ比を決定してよい。換言すれば、バッテリ電圧が低下すると、コントローラ１３５は、バッテリ電圧の減少を補償するためにＰＷＭデューティ比を増加させる。この補償を通じて、バッテリの充電状態が低下にも拘わらず、モータ１５への類似の量の電圧が供給される。
【０１２９】
幾つかの実施形態において、ＰＷＭデューティサイクルの計算は、バッテリパックの現在の充電状態に対するバッテリパックの完全な充電状態の比率を決定することを含む。例えば、１２Ｖのバッテリパックは、バッテリ電圧が約１１．８Ｖに低下するときに、１．０２の比率をもたらすことがある。次に、バッテリ電圧比を使用して、ＰＷＭデューティサイクルを適合させて、バッテリ電圧における漸進的な減少を補償してよい。例えば、１２Ｖのバッテリパックが完全に充電されているときの７０％のＰＷＭデューティ比は、所望の速度を供給するのに十分なことがある。しかしながら、同じ全体的なモータ電圧が供給され、類似の速度が達成されるよう、バッテリパックが約１１．８Ｖまで低下するときに、約７１．４％のＰＷＭデューティ比（例えば、７０％と１．０２との積）が使用されてよい。
【０１３０】
図３６は、バッテリ電圧を補正するために決定されたＰＷＭデューティ比を調整することに関して記載されているが、コントローラ１３５は、追加的に又は代替的に、ＰＷＭデューティ比を調整するために、他の要因を監視してよい。例えば、コントローラ１３５は、バッテリインピーダンス、（例えば、図１０に示すものに類似するタッチスクリーンを介してユーザによって示される）接合タイプ、（例えば、コントローラ１３５に連結される温度センサによって検出される）モータ温度、及びモータインピーダンス、ならびにそれらの任意の組み合わせで構成される群から選択される任意の１つを監視してよい。例えば、追加的な要因のうちの１つが変化してモータ速度を減少させると、コントローラ１３５は、それに応じて、決定されたＰＷＭデューティ比を増加させて、所望のモータ速度を維持する。加えて、適応ＰＷＭ速度制御はバッテリ電圧の低下を補償するものとして記載されているが、コントローラ１３５及び／又はバッテリパックは、依然として低電圧閾値を実装してよい。換言すれば、バッテリパックの充電状態が低電圧閾値よりも下であるとき、コントローラ１３５及び／又はバッテリパックは、モータ１５に電力を提供するのを中止して、バッテリパックが過放電になるのを防止してよい。
【０１３１】
コントローラ１３５は、図３３〜図３５に関して記載したトルク制御モードの部分としてだけでなく、パワーツールについて記載した他のモードの部分としてＰＷＭ速度制御モードにおいて作動してよい。例えば、閉ループ速度制御において作動している間に、コントローラ１３５は、例えば、図４において記載したように、特定の回数のインパクトがアンビル３７０に送達されるよう、モータ１５を制御してよい。他の例では、ＰＷＭ速度制御モードにおいて作動している間に、コントローラ１３５は、例えば、図９に記載したように、第１のインパクト後の合計角度が所望であるようにモータ１５を制御してよい。
【０１３２】
例えば、図３７は、耳付きナット制御モード(lug  nut  control  mode)用のパラメータを選択するために外部デバイス１４７によって生成されるグラフィカルユーザインターフェース１５００の他の例示的なスクリーンショットを例示している。動作中、耳付きナット制御モードは、トルク制御モードに類似している。しかしながら、耳付きナット制御モードのパラメータの特定は、最大速度を特定することよりもむしろ、耳付きナットの特定の特性を入力することに基づく。図３７に示すように、グラフィカルユーザインターフェース１５００は、耳サイズセレクタ１５０５(lug  size  selector)と、所望トルクセレクタ１５１０とを含む。所望のトルク出力は、例えば、特定の耳付きナットの製造仕様に対応することがある。外部デバイス１４７は、グラフィカルユーザインターフェース１５００を介して特定の耳サイズ及び所望のトルク出力の表示を受け取り、選択されたパラメータに基づいて対応する所望の速度を決定する。幾つかの実施形態において、外部デバイス１４７は、遠隔サーバにアクセスして、特定された耳付きナット及び所望のトルク出力に対応する所望の速度を決定する。幾つかの実施形態において、外部デバイス１４７は、特定された耳付きナットサイズ及び所望のトルク出力を含む耳付きナットモードプロファイルを送信し、パワーツール１０（即ち、コントローラ１３５）は、所望の速度を決定する。図３７に示すように、グラフィカルユーザインターフェース１５００は、トルクレベルセレクタ１５１５も含む。トルクレベルセレクタ１５１５は、アンビル３７０に送達されるべき所望の回数のインパクトを示す。選択された耳付きナットサイズ及び所望のトルク出力に対応する所望の速度が決定された後に、コントローラ１３５は、例えば、図３３及び図３６に関して記載するように、耳付きナット制御モードの動作中に（例えば、ステップ１３２０で開始する）適応ＰＷＭ速度制御に従って、モータ１５を作動させる。
【０１３３】
図３８は、差動インパクト付与速度モード(differential  impacting  speed  mode)に従ってパワーツール１０を作動させる方法１６００を例示している。差動インパクト付与速度モードは、パワーツール１０が、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していないときに、モータ１５を第１の速度で作動させ、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているときに、モータ１５を第２の速度で作動させることを可能にする。図３８に示すように、コントローラ１３５は、先ず、第１の所望の速度を受信し（或いは第１の所望の速度にアクセスし）（ステップ１６０５）、第２の所望の速度を受信する（或いは第２の所望の速度にアクセスする）（ステップ１６１０）。コントローラ１３５は、例えば、グラフィカルユーザインターフェースを通じて受信されるユーザ入力に基づいて、例えば、外部デバイス１４７から、第１及び第２の所望の速度を受信してよい。次に、コントローラ１３５は、トリガ５５を監視して、トリガ５５が現在押し下げられているか否かを決定する（ステップ１６１５）。トリガが押し下げられていないとき、モータ１５の動作は停止され（ステップ１６２０）、コントローラ１３５は、ステップ１６１５に戻って、トリガ５５が押し下げられているか否かを決定する。トリガが押し下げられているとき、コントローラ１３５は、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているか否かを決定する（ステップ１６２５）。
【０１３４】
コントローラ１３５は、例えば、モータ電流、モータ速度、出力位置センサ及び／又はハンマー検出器からの出力信号、又はそれらの組み合わせに基づいて、インパクト付与が発生しているか否かを決定してよい。ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していないことをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、第１の所望の速度及びトリガ５５の押下量に従ってモータ１５を作動させる（ステップ１６３０）。他方、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突していることをコントローラ１３５が決定するとき、コントローラ１３５は、第２の所望の速度及びトリガ５５の押下量に従ってモータ１５を作動させる（ステップ１６３５）。例えば、トリガ５５が完全に押し下げられるとき、コントローラ１３５は、モータ１５を第１の所望の速度で作動させ、トリガ５５が完全に押し下げられていないとき、コントローラ１３５は、モータ１５をより遅く（例えば、トリガ押下に比例した速度で）作動させる。コントローラ１３５は、第１の所望の速度又は第２の所望の速度のいずれかに従ってモータ１５を作動させるので、コントローラ１３５は、ステップ１６１５で、トリガ５５が引かれたままであるか否かを監視し続ける。
【０１３５】
先に図３４及び図３５に関して言及したボルト除去構成は、差動インパクト付与速度モードの一例である。典型的には、ボルトの除去中、パワーツール１０は、除去動作を開始した直後にインパクトを付与し始める。ボルトが除去され、より少ない力が必要とされると、パワーツール１０はモータ１５を駆動させ続けるが、ボルトが完全に除去されている間にインパクト付与を停止する。従って、図３５に示すようなボルト除去モードに関して、最大速度は、図３８において記載する第２の所望の速度に対応し、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突している間にモータ１５を制御してボルト除去プロセスをちょうど開始するときに使用される。逆に、グラフィカルユーザインターフェース１３５０を通じてユーザによって選択される除去速度は、図３８に記載する第１の所望の速度に対応し、ハンマー３７５がアンビル３７０にインパクトを付与するのを停止した後にモータ１５を制御するときに使用される。ボルト除去モードの動作中、コントローラ１３５は、ボルトが十分に緩んで、ボルトを除去するためにパワーツール１０がそのインパクト機構３００と係合する必要がないまで、最初に最大速度に従ってモータ１５を作動させる。次に、コントローラ１３５は、ボルトが完全に除去されるまで、除去速度に従ってモータ１５を作動させる。図３５のグラフィカルユーザインターフェース１３５０をユーザに表示するとき、除去速度は、最大速度の約５０％に初期設定される。除去速度が最大速度よりも遅いように設定することによって、ボルトが表面から急激に外されることが抑制される。代わりに、より制御されたボルト除去が実行されることがある。
【０１３６】
上述のボルト除去モードはモータ１５を逆方向に作動させるが、幾つかの実施形態において、差動インパクト付与速度モードは、パワーツール１０が順方向に作動するときに実施されてもよい。例えば、ボルトが特に長いねじ山を有するとき、ハンマー３７５がアンビル３７０に未だ衝突していない間に、ボルトを締め始めるために、より速い速度（例えば、第１の所望の速度）を使用してよい。しかしながら、ボルトがひとたび作業面のより多くを貫通し始めると、インパクト付与が開始してよく、コントローラ１３５は、より高いトルクを生成するためにモータ速度を（例えば、第２の所望の速度まで）減少させてよい。
【０１３７】
パワーツール１０は、コンクリートアンカモード(concrete  anchor  mode)において作動してもよい。図３９は、コンクリートアンカモードの様々なパラメータについてのユーザ選択を受け取るために外部デバイス１４７によって生成される例示的なグラフィカルユーザインターフェース１７００を例示している。図３９に示すように、グラフィカルユーザインターフェース１７００は、アンカ幅セレクタ１７０５と、アンカ長セレクタ１７１０と、アンカ材料セレクタ１７１５とを含む。アンカタイプ、アンカ長及びアンカ材料の幾つかの組み合わせが、セレクタ１７０５，１７１０，１７１５を介してユーザによって選択されてよい。グラフィカルユーザインターフェース１７００は、最大速度セレクタ１７２０や、仕上げトルクレベルセレクタ１７２５も含む。最大速度セレクタ１７２０は、ユーザが所望の最大速度を特定することを可能にする。他のトルクセレクタに関して上述したように、トルクレベルセレクタ１７２５は、例えば、動作が停止させられる前に、ハンマー３７５によって送達されるべき所望の回数のインパクトを選択してよい。
【０１３８】
図４０は、コンクリートアンカモードにおいてパワーツール１０を作動させる方法１８００を例示している。先ず、コントローラ１３５は、グラフィカルユーザインターフェース１７００を介して特定されたパラメータを受信する（ステップ１８０５）。具体的には、コントローラ１３５は、選択された最大速度及び所望の仕上げトルクレベルを受信する。上記で議論したように、最大速度及び／又は所望の仕上げトルクレベルは、アンカ幅セレクタ１７０５、アンカ長セレクタ１７１０及びアンカ材料世楽他１７１５を使用して特定されるようなファスナの特性及び用途の種類に基づいて、コントローラ１３５又は外部デバイス１４７によって決定されてよい。他の実施形態では、ファスナの特性及び用途の種類を使用して、パワーツール１０の動作のための他のパラメータを決定する。次に、コントローラ１３５は、トリガ５５が押し下げられているか否かを確認する（ステップ１８１０）。トリガ５５が押し下げられていないとき、コントローラ１３５は、モータ１５をアクティブ化させる(activating)ことなく、トリガ５５を監視し続ける（ステップ１８１０）。トリガ５５が押し下げられているとき、コントローラ１３５は、トリガ５５の最大速度とトリガ５５の押下量に従ってモータ１５を制御する（ステップ１８１５）。例えば、トリガ５５が完全に押し下げられるとき、最大速度がモータ１５に提供される。しかしながら、トリガ５５が約５０％だけ押し下げられるとき、モータ速度も最大速度の約５０％である。
【０１３９】
次に、コントローラ１３５は、パワーツール１０を監視して、インパクト付与が開始したか否かを決定する（ステップ１８２０）。上記で議論したように、コントローラ１３５は、例えば、モータ電流、モータ位置、及び／又はアンビル位置に基づいて、インパクト付与が発生しているときを決定してよい。ハンマー３７５が未だアンビル３７０に衝突していないとき、コントローラ１３５は、インパクト付与が開始したか否かを監視し続ける。他方、ハンマー３７５がアンビル３７０に衝突しているとき、コントローラ１３５は、所望のトルクレベルに達するまで、適応ＰＷＭ速度制御に従って作動するようモータ動作を切り替える（ステップ１８２５）。適応ＰＷＭ速度制御でモータ１５を駆動させることは、バッテリ電圧の低下にも拘わらず、アンビル３７０を介して送達されるべき一定のトルク出力を可能にする。次に、コントローラ１３５は、例えば、ハンマー３７５からのインパクトの回数を監視して、所望の仕上げトルクレベルに達しているか否かを決定する（ステップ１８３０）。ステップ１８３０は、例えば、図３３のステップ１３３５に類似してよい。所望のトルクレベルに達するとき、コントローラ１３５は、パワーツール１０の作動を終了させる（ステップ１８３５）。さもなければ、コントローラ１３５は、適応ＰＷＭ速度制御に従ってモータ１５を作動させ続ける。従って、コンクリートアンカモードを使用して、ユーザは、アンカサイズ及び／又はタイプの具体的な特性に基づいて作動するようパワーツール１０を構成してよい。
【０１４０】
図３に関して上記で議論したように、コントローラ１３５は、モータ位置センサ１２５からの入力を受信し、例えば、モータ１５の位置に基づいて、モータ１５に電力を適用するときを決定する。幾つかの実施形態において、コントローラ１３５は、モータ１５の位置又は速度に基づいて、電流電導角(current  conduction  angle)又は前進角(advance  angle)を変更してよい。例えば、特定の速度より上で、コントローラ１３５は、電導角を変更して位相前進(phase  advance)を実施してよく、その速度より下で、コントローラ１３５は、以前の導通角を戻してよい。コントローラ１３５は、例えば、外部デバイス１４７によって生成されるグラフィカルユーザインターフェースを介して、所望の速度の表示を受信してもよい。加えて、例えば、図４、５、７、９、１１、１７、２９−３２、３３、３８及び４０において上述したように、コントローラ１３５は、アンビル３７０の位置及び／又は動作に基づいてモータ１５を制御する。更に、図３６に関して議論したように、コントローラ１３５は、バッテリ電圧も補償し、モータ１５に送達される平均電力が同じままであるよう、モータ１５への制御信号のデューティサイクルも変更する。従って、コントローラ１３５は、モータ１５の位置、モータ１５の速度、アンビル３７０の位置及び／又は動作、ハンマーの位置及び／又は動作、及びバッテリ電圧のうちの１つ又はそれよりも多くに基づいて、モータ１５を制御するように動作可能である。
【０１４１】
よって、本発明は、とりわけ、アンビル位置、ハンマー位置、又はそれらの組み合わせの直接的な測定に基づいてモータを制御するコントローラを含む、パワーツールを提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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